JPS6037398B2 - 熱交換器の伝熱管の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱交換器の伝熱管に位置決め装置によって対
応せしめられる測定器用の供給ホースを有している伝熱
管の検査装置に関する。

この種の検査装置は特開昭４９−４７９６号公報に記載
されているが、これは特に原子力発電所における蒸気発
生器に対して使用される。

なぜならば原子力発電所の場合放射能のために近寄るこ
とが制限され、遠隔操作可能な検査装置が設置されるか
らである。またかかる検査装置は、別の理由たとえば極
端な温度状態あるいは異常なガス雰囲気のために作業員
の出入りが困難であるような場合にも効果がある。本発
明はか）る周知の検査装置を更に改良し、熱交換器の伝
熱管の検査をより簡単に、すなわち特に放射線に関して
最も危険な範囲においてより僅かな数の作業人員で実施
できるようにしようとするものである。

この危険範囲では供給ホースが熱交換器の伝熱管に対応
させるための位置決め装置に取付けられているのである
。更に本発明は検査工程を自動化し、それによって検査
装置の組み立てと分解との間における作業員の投入を全
く不必要なものにしようとするものである。上述の目的
を達成するため本発明によれば、供給ホースに管部片が
接続され、該警部片は熱交換器の伝熱管に対する測定器
具の途上に設けられ、・法および材料においてこの熱交
換器の伝熱管とほぼ一致し、かつ所定の欠陥箇所を有す
るようにされる。

従って測定器を供給ホースから熱交換器の被検査管に挿
入する毎に試験測定が行われ、それによって測定器の機
能が正しいかどうか検査され、場合によっては調整ある
いは校正が実施できる。同じことは測定器をその都度の
伝熱管から引き抜く場合にも実施できる。それ故管部片
（以下試験管と呼ぶ）が供給ホースの熱交換器とは反対
側の端部に、あるいは位置決め装置に直接設けられてい
る（このことは本発明の有利な一実施形態である）かど
うかに関係なく、どんな場合にも測定器の監視のために
熱交換器に作業員が入り込む必要がなくなる。試験管に
おける欠陥箇所は孔として形成されると良い。

その直径はたとえば警部片の肉厚と同程度にされる。し
かし所定の寸法のスリットを用いることもできる。一般
的に云えば、欠陥箇所は、測定器の種類および伝熱管に
生じうる欠陥の予想される形状に応じて形成しなければ
ならない。試験管は位置決め装置の中に交換可能に配置
される。その場合検査装置は種々の伝熱管をもった熱交
換器に合わすことができ、たとえば材料に関して測定器
の正確な再検査を行なうことができる。試験管を位置決
め装置の中に組み込む場合に測定器の検査が装置部分に
よって狂わされないようにするために、試験管は、ケー
スにより測定器具の影響が防止されるようにある距離だ
け欠陥箇所から隔てて囲まれる。

欠陥箇所の範囲におけるケースの直径は試験管の少くと
も２倍にすると好適である。またケースに対して、測定
器に用いられている物理的機能に応動しない材料たとえ
ば渦電流測定の際に作用しないような合成樹脂を用いる
こともできる。いずれの場合にも、試験管筒を形成して
いるケースが迅速継手の一部分を備えており、これによ
って供給ホースが設置されると良い。更に本発明に基づ
いて、測定器の位置を監視するために透明材料製の管が
試験管に設けられると良い。

破損の危険を無視した場合にはガラスで作ることもでき
るこの種ののぞき窓は、試験管と熱交換器の被試験管と
の間に設置されると好適である。その場合こののぞき窓
は案内漏斗体としても作用し、これは被検査管の内径よ
りも４・ごな外径をもった円錘状に尖った自由端によっ
て管位置決めの開始を容易にしている。試験管とのぞき
窓との間に、整合を容易にするような可動性をもたらす
球面継手を設けると良い。のぞき窓に加えて、これと無
関係にかつ試験管の配置構造に無関係に、検査および試
験の自動化が測定器の非接触式位置検出器によって蓬せ
られる。

位置検出器は磁気（議導）式あるいは容量式のものを使
用できる。その場合検査ゾンデのコイルや差し込み結合
のような測定器の所望の特別な金属集合体が探知される
か、あるいは供給ホースの中に引き入れられた金属導線
付きの測定ケーブルの存在が検出される。測定ケーブル
は検査信号を検査ゾンデから本来の測定装置に伝達する
ために用いられる。この測定装置は電子回路、平衡ブリ
ッジなどを有して、マニピュレ−夕運転台における放射
能保護場所に配置されている。すなわち測定ケーブルあ
るいはゾンデが位置検出器内にある場合、位置決め装置
の走行モータの運転はできない。位置決め装置の誤操作
すなわち位置決め装置の早すぎる運転は器具の損傷事故
を生じ、高放射線領域における非常に危険な修理が必要
とされるので、上述のインターロックは特に有利である
。位置検出の電気信号は、測定器の走行運動の制御に対
しても、たとえば測定素子の送り運動を停止するために
、すなわちリミットスイッチとして作用するようにも用
いられる。先に試験管を通過するようにするために、位
置検出器は熱交換器の反対側に配置される。しかし位置
検出器は場合によっては測定器の送り装置に、すなわち
供給ホ−スの熱交換器とは反対側の端部に位置させるこ
ともできる。いずれの場合においても供給ホースは迅速
継手によって接続される。ゾンデ交換位置における自動
停止と共に、試験管を供給ホースを含めた位置の中に一
体に組み込むことは、ゾンデ交換を非常に容易にする。

渦電流探傷検査の場合に蒸気発生器伝熱管に全体で投与
された積算線量は、位置決め装置を蒸気発生器の一次側
室に組み込む場合のほかは、従来ゾンデの交換およびそ
の調整のために必要であったような放射線領域における
何回もの滞在によって測定される。全体として多量の放
射線をあびるこの滞在の回数および時間は本発明によれ
ばかなり減少され、このことは又作業員を減少できるこ
とを意味している。以下図面に示す実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。

第１図は原子力発電所（図示せず）の蒸気発生器１を斜
視図で示している。

蒸気発生器１は加圧水形原子炉に付属されており、その
一次冷却水は配管２を通して一次側室３に入り、そこか
らＵ字状管東４を通って流れる。一次冷却水はＵ字状管
東４から原子炉圧力容器（図示せず）への戻り配管５に
送られる。Ｕ字状管東４は断面ほぼ半円状をしているそ
の２つの脚部で、片側が一次側室３を画成している管床
９の箇所７，８に取り付けられている。

一次側室３の下側閉鎖部分は、出入口としてのマンホー
ル１１をもった球状底１０を形成している。第１図にお
いて単なる線で示されているＵ字状管東４の各伝熱管１
２を検査するために、一次側室３の中には位置決め装置
１４が収納される。この位置決め装置１４は第２図にお
いて同様に斜視図で拡大して示されている。この装置１
４は主要構成部品として器具ホルダ１５を有しており、
ここにはサポート１６が矢印１７で示されているように
直線的に調整自在に案内されている。サポート１６上に
はスラィダー１８が置かれており、このスラィダ１８は
同様に矢印１９で示されているように直線的に往復調整
自在に案内されている。この調整方向は、矢印１７によ
って示されたサポート１６の調整方向に対して直角方向
に向いている。スラィダ１８にはジブ２２が揺動軸受２
３によつて取り付けられている。

ジブ２２の揺動範囲は一点鎖線で描かれた円弧２１によ
って示されている。ジブ２２の自由端には箇所２４に供
給ホース２５が設けられており、この供聯合ホース２５
を通して測定装置ないし工具が管床９にある伝熱管（第
２図では図示せず）に導かれる。器具ホルダ１５は軽量
で剛性のある板金製ホルダ２６で構成され、その端部に
はスピンドル２７が支持されている。

このスピンドル２７はモータ２８によって回転され、そ
の場合サポート１６は移動ナットの形式で移動調整され
る。その際榛鞠３０は直線的な案内として作用する。ス
ピンドル２７と榛軸３０の範囲における器具ホルダ１５
の端部には補強材が取り付けられており、この補強材は
先が尖っている心出しピン３４，３５をもった心出し装
置３２に付属している。

従って器具ホルダ１５は管床９の孔およびその孔と一致
するＵ字状管東４の伝熱管１２に対して調整することが
できる。心出し後において器具ホルダはスベーサ３８お
よび２個のクランプ装置３３，３６によって固定される
。スラィダ１８はサポート１６の上を同様にスピンドル
４２によって移動調整される。

スラィダ１８はスピンドル４２の上を移動ナットとして
走行する。２本の機軸４３が所望の案内をする。

駆動用モータは図示されていないが、これにはモータ２
８と同様にケーブル４５，４６を介してエネルギーが供
給される。第１図から詳細に理解できるように、供給ホ
ース２５の蒸気発生器１とは反対側の端部には送り装置
４７がある。

そこには制御盤５０上のケーシング４９から出ている送
りホース４８が取付けられている。制御盤５０は操作機
構５２のほかに器具ドラム５４の支持台５３を有してい
る。器具ドラム５４には搬送ホースが巻きつけられてお
り、このホースの一端には蒸気発生器を検査するための
測定器が設置されている。搬送ホースは供給ホース２５
の内径よりも小さな外径を有している。従って搬送ホー
スはこの供給ホース２５の中において必要によりローラ
を用いて容易に移動可能に案内される。供給ホース２５
の調整用駆動モータも、すなわちサポート１６、スライ
ダ１８およびジブ２２に対する駆動モータも、供給ケー
ブル４５を介して制御盤５０と接続されている。

従って測定器は供給ホースへの挿入後において、送り装
置４７から管床９に、そしてそこからＵ字形管束の所望
の伝熱管の中に入れられる。その場合作業員は蒸気発生
器の放射能危険区域近傍で作業する必要はない。測定器
で得られた値はケーブル６０を介してコントロールセン
ター６１に伝えられる。

コントロールセンンター６１は、測定データを記録する
機器たとえば磁気記憶器６２、並びにジブ２２の正確な
制御を実施する操作機構６３などを有している。第３図
は供Ｖ給ホース２５の軸心に沿った位贋決め装置１４の
断面図であり、これはスピンドル４２と案内棒４３とを
もったスラィダ１８を示している。

アーム２２の下側には、試験管筒として用いられるケー
ス６５がフランジ結合されている。その直径は、試験管
を形成しておりかつケース６５によって取り囲まれてい
る円筒状警部片６６の２倍の大きさを有している。試験
管６６の蒸気発生器側の端面６７は、取り付けフランジ
６９を備えている合成樹脂ブッシュ６８の中に置かれて
いる。そのプッシュ６８は雄ねじ７０によってケース６
５の孔にねじ込まれており、そこで止めナット７１によ
って保持されている。試験管６６の他端７５は合成樹脂
スリーブ７６の中にはめ込まれている。

このスリーブ７６は保持管７の中に置かれており、この
保持管７７は供給ホース２５を接続するための迅速継手
用のボール７８を備えている。保持管７７はばね７９に
よって拘束位置に押圧され、その場合ポ−ル７８は摺動
スリーブ８川こよって供給ホース２５の端部を固定する
拘束位置に保持されている。試験管６６は合成樹脂部品
６８，７６の中に交換可能に保持されている。

試験管６６は寸法および材料において蒸気発生器１の被
検査伝熱管１２と一致している。従って測定器特に渦電
流ゾンヂは、蒸気発生器の挿入時に検査され、必要に応
じて調整され、校正される。この目的のために測定器の
応答性は、管部片６６の所定箇所に所定の寸法で設けら
れている試験孔８５に対して求められる。この実施例の
場合、円形の試験孔８５の直径は試験管６６の肉厚と同
じになっている。ジブ２２の上側には透明の合成樹脂好
ましくはポリアクリル樹脂製の案内部品８６が設けられ
ており、この案内部品８６は同時に伝熱管１２の中に挿
入されている測定器監視用ののぞき窓として用いられる
。

案内部品８６は円錐状に尖っているので、その自由様の
外径は、被検査伝熱管１２の内径よりも１〜３肌だけ小
さい。従って管位置への挿入は容易に行われる。特に後
述する球面継手によって所望の可動性が与えられている
。案内部品８６は、フランジが設けられている雄ねじ付
短管８７にねじ込まれている。

この短管８７は非接触形位置検出装置８９の上側合成樹
脂板８８の上に譲導原理に基づいて設置されており、こ
の位置検出装置８９にはいわゆる環状スター夕９０およ
び下側合成樹脂板９１が付属している。環状スター夕９
０は、供給ホース２５を通して伝熱管１２の中に挿入な
いし引き抜かれた測定器の位贋を電磁的に検出する働き
をする。監視スター夕９０の信号は更にストロークカウ
ンタの始動用に用いられ、このストロークカウン外ま前
進後退カウンタとして、伝熱管１２内におけるゾンデの
その都度の実際のストローク長を求めて表示するもので
ある。

そのために並進する搬送ホースの運動は、インクレメン
ト回転パルス発信器を駆動するために摩擦車によって変
換され、そのパルスは適当な摩擦車直径を選ぶことによ
って、あるいはパルス発信器の一回転当りのパルス数を
選ぶことによって、ゾンデの進んだストロークにたとえ
ばミリメートルの単位で相応している。すなわち環状ス
ター夕９０でカゥンタが始動することによって、この環
状スター夕９０１こ対するゾンデのその都度の距離が測
定される。この距離は実際の検査長さよりも、環状スタ
ー夕と伝熱管始端との間の一定距離だけ大きい。ゾンデ
を伝熱管から引き抜く場合、環状スター夕の信号はゾン
デの送りモー夕を停止するために用いられる。

環状スター夕を案内ホースに組み込む場合、すなわち試
験管の下側に組み込む場合、試験欠陥部を通過する毎に
、ゾンデの調整を再検査することができる。測定信号は
一般に磁気テープに記憶されるので、“ゾンデ校正”の
再検査も後から行うことができる。位置検出装置９川ま
球面体９３にねじ止めされており、この球面体９３はジ
ブ２２の相応した球面凹部９４の中に固着されている。

従って案内部品８６に対する上述の可動性が与えられる
。しかし位置検出装置は、自動的な検査駆動を可能にす
るために、別の場所に設けることもできる。すなわちた
とえば摩耗したゾンデを交換するためには、このゾンデ
は供給ホース２５内において少くとも送り装置４７にま
で戻らせねばならない。ゾンデは消耗品として差し込み
結合を介して搬送ホースに連結されている。被検査部の
形状が変わる場合も（たとえば直警部検査から曲警部検
査に変わる場合）、ゾンデの交換が必要である。従来ゾ
ンデの交換は、局部放射線のあるマンホールのすぐ近く
における作業員の作業で行われていた。

ゾンデを引き抜く際にそれが送り装置４７の摩擦車装置
に入り込んでこわれたり、あるいは破損を生じさせたり
することは、手信号によって防止されていた。これに対
して本発明の場合、スター夕９０は送り装置４７の近く
に、あるいはそこに置かれている供給ホースの端部に組
み込まれている。

ゾンデ送りモー外こよってゾンデを戻す場合、ゾンデと
搬送ホースとの間にある金属製の差し込み結合部は、送
りモータを停止するために用いる信号を発生する。試験
管筒６５付きの試験管６６ないし位置検出器８９は、別
の場所たとえば制御盤５０に設けることもでき、その場
合測定に用いられるゾンデはそこで交換される。

位置検出器はこの場合たとえば器具ドラム５４の駆動モ
ータと鞍線される。更に本発明により自動的な検査をす
るために、場合によっては種々の制御目的をもった複数
個の試験管およびないし複数個の位置検出器を設けるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は検査装置の基本構成を示す概略説明図、第２図
は蒸気発生器の−次側室内に入れられている位置決め装
置の斜視図、第３図は位置決め装置の菱部断面図である
。 １：蒸気発生器、４：Ｕ字状管東、１２：伝熱管、１４
：位置決め装置、２５：供給ホース、４７：送り装置、
６５：ケース、６６：警部片、８５：欠陥箇所、８６：
透明管、８９：位置検出器、９３，９４：球面継手。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２ ＦＩＧ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱交換器１の伝熱管１２に位置決め装置１４によつ
   て整合される測定器用の供給ホース２５を有している伝
   熱管の検査装置において、供給ホース２５に交換可能な
   管部片６６が接続され、該管部片６６が寸法および材料
   においてこの熱交換器１の伝熱管１２とほぼ一致し、か
   つ所定の欠陥箇所８５として形成された孔を有している
   ことを特徴とする熱交換器の伝熱管の検査装置。 ２ 欠陥箇所８５の領域において管部片６６を取り囲む
   ように設けられた管状ケース６５の直径が、管部片６６
   の直径の少くとも２倍であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の検査装置。 ３ 管部片６６のケース６５が少くとも部分的に合成樹
   脂で作られ、一方管部片６６が熱交換器１の伝熱管１２
   と同じ金属で作られることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の検査装置。 ４ 測定器の位置を監視するためののぞき窓として、管
   部片６６に透明材料製の管８６が設けられ、こののぞき
   窓８６が管部片６６と蒸気発生器１の被検査管１２との
   間に位置し、球面継手９３，９４によつて管部片６６と
   接続されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載の検査装置。 ５ 測定器に対する非接触式位置検出器８９が管部片６
   ６に設けられることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第４項のいずれかに記載の検査装置。 ６ 位置検出器８９が測定器の送り装置４７に配置され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の検査装
   置。 ７ 位置検出器８９が到着した際に測定器の運転が自動
   的に停止されるように、位置検出器８９が送り装置４７
   と接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載の検査装置。