JPH0638039B2 - 伝熱管外表面の清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ボイラ等の伝熱管、殊に横置型伝熱管の寸法
や組織について行なう非破壊検査の前処理に適用される
伝熱管外表面の清掃装置に関する。

従来の技術 ボイラチューブ等各種ブラントの配管の経年検査として
は、損耗度の目安となる外径、肉厚の測定及び微少割れ
等の傷発見のための、準備段階では例えば固着灰等の除
去等も割めてボイラチューブ表面の清掃、そして、検査
段階では例えば液体浸透探傷等の非破壊検査を行なって
いる。

そして、第８図に示すように、例えば、パネル化された
ボイラ伝熱管の外表面の直径や肉厚等の寸法検査及び組
織検査等を実施する場合には、各パネル間隔が狭いの
で、作業員がパネル間で清掃、寸法検査等の作業が可能
な範囲までパネル間隔をジャッキやチェーンブロック等
（図示せず）を用いて拡げることも多くある。その後作
業員が例えば市販のジェットタガネ（商品名）、グライ
ンダや片手ハンマを用いてそのボイラチューブ外表面に
固着した灰を除去しているのが一般的である。

しかし、これらの作業はほぼ全て人手で行なっているの
が現状であり、近年特に要望されてきている省人自動化
（遠隔化）による各種検査の施行は、従来はほとんどな
されていなかった。

発明が解決しようとする問題点 これまで人手によって伝熱管の外表面研摩そして検査が
行なわれていたため、作業員が接近できない狭隘場所の
検査にあっては、パネル間の間隔を前述の如き機械的手
段により拡げたり、パネルをボイラの炉外へ切出して検
査するか、又は検査せずに放置するかのいずれかであっ
た。

しかして、前二者の場合には、多大の工数、費用がかか
り、後者の場合には、ボイラ等各種プラントの寿命や信
頼性が低下する等の問題が残っていた。

と同時に、近年では、特に足場なしで狭隘部に入れて、
しかも伝熱管に付着する固着灰や酸化スケールを除去
し、検査するまでの清掃工程を自動化、装置化すること
が要求されてきている。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような従来の問題点を解決するために、
横置型のボイラ等の伝熱管の間隙に配置し、この伝熱管
軸方向及び垂直方向に沿って移動可能な伝熱管外表面の
清掃装置であって、ブラストショットノズル等の清掃治
具を任意の高さに昇降させる治具用ボールネジ及び治具
用モータを設け、かつこの治具用ボールネジを支持する
上下各支持板及びこれらの支持板の四隅に配設する各ピ
ラーにて外郭をなす本体部と、この本体部を該伝熱管軸
方向に沿って移動させる走行ローラ及び走行ローラ用モ
ータ、そして該伝熱管上を案内し、かつ開閉可能な複数
のガイドローラ及びガイドローラ用シリンダを一体化し
た一組のアームと、これらのアームを支持する支持枠を
具備する２つの駆動部とからなり、これらの駆動部の支
持枠の一端部を前記ピラーを介して前記本体部前後に摺
動可能に取付け、さらに前記本体部及び駆動部が相対的
に昇降するようにこの本体部前後に一組の昇降用ボール
ネジ及び昇降用モータを設けて前記各駆動部をスライダ
を介してこれらの昇降用ボールネジ夫々に連結するとと
もに、この昇降時に、隣接する左右の該伝熱管上に引掛
けて一体化した前記本体部及び駆動部を保持する複数の
爪及びこれらの爪を方向転換させる爪用シリンダを設け
る一方、前記駆動部側には前記各アームをリンクを介し
て水平方向に開閉可能に連結するアーム用シリンダを前
記各支持枠に取付けたものである。

作用 このような手段によれば、横置型伝熱管の清掃箇所へ清
掃装置本体を走行ローラの駆動により管軸方向に沿って
移動することができ、またこの本体に設けた昇降用ボー
ルネジを介して伝熱管の上下方向に昇降でき、しかも本
体部に設けた爪によるこの装置の伝熱管への保持と本体
部及び駆動部の相対的な昇降との組合せにより、装置を
管垂直方向にも昇降させることができる。

実施例 以下第１〜７図を参照して、本発明による一実施例につ
いて詳述する。

しかして、第１図は一定間隔に配列された横置型の伝熱
管１軸方向及び垂直方向に沿って移動する伝熱管１外表
面の清掃装置２を示す斜視図、第２図はその正面図、第
３及び４図はその側面図及び第５図は平面図を示してお
り、これらの図において、大別して３は本体部、４は同
じ型の２つの駆動部であり、夫々この清掃装置の主要部
をなしている。

まず、前者の本体部３については、例えばすくなくとも
１つ以上のブラストショットノズル５等の清掃治具を任
意の高さに昇降させる治具用ボールネジ６及びこのボー
ルネジを回転（駆動）させる治具用モータ７が夫々、本
体部３の中央部付近及び底部に設けられ、かつこの治具
用ボールネジを支持している上下各支持板８及びこれら
の支持板の四隅に配設している各ピラー９にて外郭がな
されている。

この場合、清掃治具５においては、必ずしもショットブ
ラスト（ノズル）５に限定されるものではなく、この
他、例えば前述の如きジェットタガネ、グラインダやワ
イヤブラシ等が本体部３に搭載されても良い。

そして、第６及び７図に良く示すように、清掃治具とし
てショットブラストノズル５を用いた場合には、反対方
向を向いた１対のショットブラストノズル５が、治具用
ボールネジ６を挾んで本体部３内に取付けられる。

このショットブラストノズルにはガイド輪10が付いてお
り、このガイド輪10は側板11に予め加工された溝12に沿
って移動することとなる。

次に２つの駆動部４については、本体部３を伝熱管１の
軸方向（の間隙部）に沿って移動させる、中央部のくび
れた走行ローラ13（第１〜５図参照）及びこの走行ロー
ラを駆動するローラ用モータ14、そして伝熱管１上を案
内し、かつ開閉可能な複数のガイドローラ15及びこのロ
ーラ用シリンダ16を一体化した一組のアーム17と、これ
らのアームを支持する支持枠18とが具備されている。

この複数のガイドローラにおいては、好適には伝熱管を
上下に挟むように一対ずつ設け、更にこれらを左右のア
ーム17夫々に設けるのが望ましい。またガイドローラ用
シリンダ16はこれらのガイドローラを左右のアーム17夫
々に駆動部４内の収納位置から該伝熱管１側の上下位置
に亘り方向転換させるものである。

このような主体部３と駆動部４との各構成の下で、本体
部３側の前後夫々には駆動部４の支持枠18の一端部が前
記ピラー９を介して摺動可能に取付けられており、さら
に前記本体部３及び駆動部４が相対的に昇降するように
この本体部には一組の昇降用ボールネジ19及びこのボー
ルネジを駆動させる各昇降用モータ20が夫々側板11の外
側及び底部に設けられている。

そして、各駆動部４はスライダ21を介してこれらの昇降
用ボールネジ夫々に連結される。

とともに、本体部３にはこの昇降時に、隣接する左右の
伝熱管１上に引掛けて清掃装置２全体すなわち一体化さ
れた本体部３及び駆動部４を保持する複数の（好適には
２組の）略Ｌ字状の爪22、及びこれらの爪夫々を左右反
対向きに本体部１内収納位置から前述の如き伝熱管１上
まで約90゜前後に亘り方向転換させる爪用シリンダ23が
夫々、本体部３の上部及び頂部に設けられている。

一方、駆動部４側には前記アーム17に連結し、かつこれ
らの各アームをリンク24を介して水平に開閉可能に連結
するアーム用シリンダ25が支持枠18の端部に取付けられ
る。なお各シリンダ16，23及び25においては図には示さ
れていない空気又は油等の作動流体供給手段に接続され
ており、一方各モータ７，14，20においても同様に図に
は示されていない制御器に接続されている。

次にその作用について説明する。

（１） 以上のような清掃装置２の伝熱管１への配置段
階においては、本体部３側の爪22は爪用モータ23を制御
機器によりその回転を停止状態にしているので本体部３
内に収納されたままとなっている。

これと同様に、駆動部４側のガイドローラ15及びアーム
17夫々も、ガイドローラ用シリンダ16及びアーム用シリ
ンダ25の作動流体の調節により駆動部４内に収納された
ままとなっている。

従って、伝熱管１の間隙部には、任意の場所（もちろん
極力清掃箇所寄り）に清掃装置２を挿入することができ
る。

（２） 第３〜５図に良く示すように、その間隙部への
挿入後、駆動部４に収納されていたアーム17は、アーム
用シリンダ25の起動により、リンク24を介して隣接する
左右の伝熱管１にまで夫々開かれ、これらの伝熱管の側
面に走行ローラ13が圧着されたところでその開脚を停止
する。と同時に、殊にアーム17の開脚中に各ガイドロー
ラ15がガイドローラ用シリンダ16の起動により、駆動部
４から伝熱管１に向けて方向転換して伝熱管１の上下面
に当接するように配置されたところでその回転を停止す
ることとなる。

このような操作により、清掃装置２を伝熱管１に取付け
て、とりあえず伝熱管１軸方向（水平方向）に移動可能
な状態とすることができる。

（３） この清掃装置の管軸線方向への移動は、走行ロ
ーラ用モータ14の駆動による走行ローラ13の回転により
行なわれる。そして、この場合、清掃装置２の自重は伝
熱管１に圧着されているこの走行ローラ13が支持すると
ともに、ガイドローラ15も清掃装置２の管軸線方向への
案内だけでなく、この清掃装置を支持することとなる。

（４） そして、清掃装置が清掃箇所付近にまで水平移
動して到達したならば、まず走行ローラ13の回転を停止
する。次に、この状態にて、第６〜７図に示すショット
ブラストノズル５の連結した治具用ボールネジ６を治具
用モータ７にて回転（駆動）させる。この回転によっ
て、ショットブラストノズル５が側板11の溝12に沿って
上下し、清掃箇所への位置決めがなされる。

この後、伝熱管１外に配置されたショットブラスタ装置
（図示せず）よりショット粒及び高圧空気を供給し、伝
熱管１外表面を確実に研摩することができる。

そこで、この作業により、伝熱管１外表面が清掃された
ならば、順次にその管の上下方向の伝熱管についても、
溝12の一定間隔内にて清掃を行うこととなる。

なお、殊に前述の如きショットブラストによる清掃にお
いては、ショット粒の飛散による各ボールネジ６，19や
各機器等への影響を防ぐために、好適にはこれらの周囲
には伸縮自在な防護カバー等（図示せず）が取付けられ
ても良い。

（５） そして、清掃作業終了後、今度は清掃装置２の
管１上下方向への昇降について説明する。なお、以下に
ついては伝熱管１の下段方向へ装置２全体を下降させる
場合を例にとって述べることにする。

しかして、第３〜５図に示すように、まず、爪用シリン
ダ23の起動により、本体部３に収納されていた２組の爪
22夫々を隣接する左右の伝熱管１上に向けて約90゜前後
の位置にまで方向転換させて、伝熱管１上面に引掛け
（当接させ）たところでその転換を停止する。

続いて、アーム17がリンク24を介してアーム用シリンダ
25の調節により駆動部４内に収納されるにつれ、伝熱管
１の側面に圧着していた走行ローラ13も徐々にその伝熱
管に対する圧力解除が行われる。そして、ガイドローラ
15もガイドローラ用シリンダ16により閉じられ、駆動部
４内に再び収納される。

従って、清掃装置２の自重は伝熱管１上に当接させた爪
22だけで全て支持されることとなる。

（６） 次に、この状態から各昇降用モータ20を駆動し
て、昇降用ボールネジ19を回転させる。このとき、各昇
降用モータ20の回転速度は同一となるよう制御されてい
る。この回転によって、本体部３の前後に連結され一体
化している駆動部４（支持枠18）が、スライダ21の昇降
用ボールネジ19に沿って案内されるに従い、各ピラー９
を摺動しつつ本体部３に対して相対的に下降して行くこ
ととなる。

このようにして駆動部４が降下して所定の位置にまで到
達すると、今度は前記項目（２）と同様に、再び走行ロ
ーラ13を伝熱管１側面に圧着して、かつガイドローラ15
夫々をその管１上下面に当接する。

（７） 一方、上部位置に残った本体部３においては、
爪用シリンダ23の回転により、各爪22をこの本体部内に
収納した後、昇降用ボールネジ19を項目（６）と逆の回
転をさせることにより、今度は本体部３が駆動部４の設
置されている所定位置にまで降下し停止することとな
る。

（８） 以上のような動作の繰返しにより、清掃装置を
伝熱管１の下方に自由にかつ正確に降下させることがで
き、またこれらとは逆の動作をすることにより、上方に
上昇させることもできる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、横置型ボイラ伝
熱管の管軸方向の移動及び管上下方向への昇降の移動を
両方とも可能にし、狭隘なボイラ伝熱管外表面の清掃を
自動的かつ遠隔的に行うことができる。このことにより
これまで狭隘なパネルを機械的に開き、作業員が中に入
り込んで、ジェットタガネやグラインダーなどを用いて
手作業で研磨していたものを、自動的にこの清掃装置に
取付けたショットブラストノズル等の清掃治具で、手入
れの不可能だった伝熱管外表面をも十分にかつ正確に清
掃することができる。

従って、伝熱管外表面の清掃作業は大幅な省力化、工数
低減が確実に可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による伝熱管外表面の清掃装置の一例を
示す要部斜視図、第２図はその正面図、第３図はその走
行状態を示す側面図、第４図はその移管状態を示す側面
図、第５図は走行状態及び移管状態を示す平面図、第６
図は清掃治具（ショットブラストノズル）の本体部への
取付けを示す一部正面図、第７図はその一部側面図、第
８図は従来の手作業による横置型伝熱管の清掃又は検査
の状況を示す図である。 １……伝熱管、２……清掃装置、３……本体部、４……
駆動部、５……ショットブラストノズル、６……治具用
ボールネジ、７……治具用モータ、８……上下各支持
板、９……ピラー、13……走行ローラ，14……走行ロー
ラ用モータ、15……ガイドローラ、16……ガイドローラ
用シリンダ、17……アーム、18……支持枠、19……昇降
用ボールネジ、20……昇降用モータ、21……スライダ、
22……爪、23……爪用シリンダ、24……リンク、25……
アーム用シリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横置型のボイラ等の伝熱管の間隙に配置
   し、この伝熱管軸方向及び垂直方向に沿って移動可能な
   伝熱管外表面の清掃装置であって、ブラストショットノ
   ズル等の清掃治具を任意の高さに昇降させる治具用ボー
   ルネジ及び治具用モータを設け、かつこの治具用ボール
   ネジを支持する上下各支持板及びこれらの支持板の四隅
   に配設する各ピラーにて外郭をなす本体部と、この本体
   部を該伝熱管軸方向に沿って移動させる走行ローラ及び
   走行ローラ用モータ、そして該伝熱管上を案内し、かつ
   開閉可能な複数のガイドローラ及びガイドローラ用シリ
   ンダを一体化した一組のアームと、これらのアームを支
   持する支持枠を具備する２つの駆動部とからなり、これ
   らの駆動部の支持枠の一端部を前記ピラーを介して前記
   本体部前後に摺動可能に取付け、さらに前記本体部及び
   駆動部が相対的に昇降するようにこの本体部前後に一組
   の昇降用ボールネジ及び昇降用モータを設けて前記各駆
   動部をスライダを介してこれらの昇降用ボールネジ夫々
   に連結するとともに、この昇降時に、隣接する左右の該
   伝熱管上に引掛けて一体化した前記本体部及び駆動部を
   保持する複数の爪及びこれらの爪を方向転換させる爪用
   シリンダを設ける一方、前記駆動部側には前記各アーム
   をリンクを介して水平方向に開閉可能に連結するアーム
   用シリンダを前記各支持枠に取付けてなる伝熱管外表面
   の清掃装置。