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【発明の名称】 熱電対の修理方法及び修理装置
【発明者】 【氏名】山本 和美

【要約】 【課題】熱電対の折損した部分を曲げることなく接続することにより、折損した部分を確実に保護し且つ折損前と同程度の信頼性を保持することができるように修理する熱電対の修理方法を提供する。

【構成】熱接点を介して接続される第1の金属芯線及び第2の金属芯線から構成され、金属芯線間で発生する起電力により温度を検出する熱電対2の折損部位を両端から固定する接合部材3で挟みこみ、当該接合部材3を介して熱電対2の折損部位を収容する保護パイプ4と接合することで、折損した金属芯線が接続された後の折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対2の外皮を一体化するようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
折損した熱電対の折損部位を構成する金属芯線を接続して修理する熱電対の修理方法であって、
熱接点を介して接続される第1の金属芯線及び第2の金属芯線から構成され、前記金属芯線間で発生する起電力により温度を検出する熱電対の折損部位を両端から固定する接合部材で挟みこみ、当該接合部材を介して熱電対の折損部位を収容する保護パイプと接合することで、折損した金属芯線が接続された後の折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対の外皮を一体化するようにしたことを特徴とする熱電対の修理方法。
【請求項2】
設備に設置されたままの状態で折損した熱電対を修理する際の熱電対の修理方法であって、
前記熱電対の外径よりも大きい内径を構成する貫通孔を有する継ぎ手をブッシング部材に接合して折損部位を有する熱電対の両端にそれぞれ取り付ける第1及び第2の接合部材を構成すると共に、当該第1及び第2の接合部材の貫通孔に折損した熱電対の一端をそれぞれ挿通した後、折損した熱電対が挿通された状態の第1及び第2の接合部材の何れか一方を前記熱電対の折損部位間を収容して保護する保護パイプに接合する保護工程と、
前記第1及び第2の接合部材のそれぞれに取り付けられた熱電対の外皮を切除して金属芯線を露出した後、当該外皮を切除した際の切除面を所定の絶縁物で養生すると共に、露出した金属芯線の極性同士が対応するように第1の接合部材側と第2の接合部材側の金属芯線を圧着して接続した後、熱電対の折損部位間を所定の絶縁物で養生する再生加工工程と、
前記保護工程で保護パイプと接合していない側の接合部材を保護パイプに接合して固定すると共に、保護パイプの両端に連結された第1及び第2の接合部材を保護パイプの軸方向に可変させて固定する連結固定工程とからなることを特徴とする熱電対の修理方法。
【請求項3】
前記再生加工工程では、前記熱電対の一部を構成する金属の種類に応じて金属芯線を圧着すると共に、当該金属芯線の圧着された部位を所定の絶縁テープで加工することを特徴とする請求項2に記載の熱電対の修理方法。
【請求項4】
前記熱電対の折損部位が熱電対の軸方向に対して直線的な状態となるように前記保護パイプと前記第1及び第2の接合部材が接合されることを特徴とする請求項2又は3に記載の熱電対の修理方法。
【請求項5】
折損した熱電対の折損部位を接続して修理する際に用いる熱電対の修理装置であって、
前記熱電対の折損部位を挟んだ状態で両端にそれぞれ取り付ける接合部材と、
前記接合部材と接合することで熱電対の折損部位間の外皮を一体化する保護パイプとを具備し、
前記保護パイプ内に熱電対の折損部位を挿通して修理した状態で収容できるようにしたことを特徴とする熱電対の修理装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、熱電対の修理方法及び修理装置に関し、特にボイラの圧力容器内に設置されている熱電対の折損部分を修理する場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、発電所で使用しているボイラの修理工事を行う場合において、ボイラの内部に設けられている熱電対を一時的に取り外し又は取り付けする作業が施されていた。すなわち、ボイラの修理工事において邪魔になる熱電対は、一時的に取り外し又は取り付け作業を行う必要があった。このような熱電対は、例えば、曲げ或いは伸ばし作業をした際に金属疲労で折損することがあるため、折損した熱電対をその都度取り換えて修理する必要があった。すなわち、熱電対を曲げたり伸ばしたりすることにより、熱電対の金属シースに疲労が溜まり易く、折損する事態が生じていた。このような熱電対は、ボイラの圧力容器の貫通部から内部に貫通して、面積が狭い圧力容器内部を通過してボイラの計測データを計測するための温度計測部まで導かれるように設けられている。
【0003】
上述のような形態で用いられる熱電対が、例えば、ボイラの修理工事終盤の取り付け作業において折損した場合には、応急的に折損部分を接続するような修理が施されていた。このため、応急的に修理をした熱電対による計測データは、信頼性に欠けるといった問題があった。
【0004】
すなわち、工事終盤における折損は、新品の熱電対の納品が間に合わず、加えて熱電対の敷設ルートの面積が狭く且つ高低差がある、及び1本の長さが約15〜30mに達するという要因から、取替作業の期間を確実に確保することができず、折損部分を曲げて抱き合わせる形態で応急的に接続するような修理が施されていた。このような手法では、例えば、接続時に曲げた部分にも疲労がたまるため、応急的な修理工事後における長期間の使用には不向きであった。
【0005】
一方、熱電対を修理する技術として、例えば、熱電対素線の断線時や腐食などによる劣化時に、素線を取り換えて繰り返し使用するためのものがある(特許文献1参照)。しかしながら、このような技術では、測定データの信頼性を確保するためにある程度の時間と手間を要するため、熱電対本体の素線を修理する場合にそのまま適用することは困難であった。
【0006】
【特許文献1】特開平11−295155号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明はこのような事情に鑑み、熱電対の折損した部分を曲げることなく接続することにより、折損した部分を確実に保護し且つ折損前と同程度の信頼性を保持することができるように修理する熱電対の修理方法及び修理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するための本発明の第1の態様は、折損した熱電対の折損部位を構成する金属芯線を接続して修理する熱電対の修理方法であって、熱接点を介して接続される第1の金属芯線及び第2の金属芯線から構成され、前記金属芯線間で発生する起電力により温度を検出する熱電対の折損部位を両端から固定する接合部材で挟みこみ、当該接合部材を介して熱電対の折損部位を収容する保護パイプと接合することで、折損した金属芯線が接続された後の折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対の外皮を一体化するようにしたことを特徴とする熱電対の修理方法にある。
【0009】
かかる第1の態様では、熱電対の折損部位を両端から接合部材で挟みこんで、接合部材と保護パイプを接合することで、折損した金属芯線が接続された後の折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対の外皮が一体化される。これにより、熱電対の折損した部分を曲げることなく接続することができると共に、修理後の状態をそのまま保持することができるため、接続により修理した部分を確実に保護することが可能となる。
【0010】
本発明の第2の態様は、設備に設置されたままの状態で折損した熱電対を修理する際の熱電対の修理方法であって、前記熱電対の外径よりも大きい内径を構成する貫通孔を有する継ぎ手をブッシング部材に接合して折損部位を有する熱電対の両端にそれぞれ取り付ける第1及び第2の接合部材を構成すると共に、当該第1及び第2の接合部材の貫通孔に折損した熱電対の一端をそれぞれ挿通した後、折損した熱電対が挿通された状態の第1及び第2の接合部材の何れか一方を前記熱電対の折損部位間を収容して保護する保護パイプに接合する保護工程と、前記第1及び第2の接合部材のそれぞれに取り付けられた熱電対の外皮を切除して金属芯線を露出した後、当該外皮を切除した際の切除面を所定の絶縁物で養生すると共に、露出した金属芯線の極性同士が対応するように第1の接合部材側と第2の接合部材側の金属芯線を圧着して接続した後、熱電対の折損部位間を所定の絶縁物で養生する再生加工工程と、前記保護工程で保護パイプと接合していない側の接合部材を保護パイプに接合して固定すると共に、保護パイプの両端に連結された第1及び第2の接合部材を保護パイプの軸方向に可変させて固定する連結固定工程とからなることを特徴とする熱電対の修理方法にある。
【0011】
かかる第2の態様では、熱電対の両端にそれぞれ取り付ける接合部材を構成して、その接合部材のうち何れか一方を保護パイプに接合した状態で、熱電対の金属芯線を圧着して接続することで折損部位間を養生し、もう一方の接合部材を保護パイプに接合して固定する。これにより、熱電対を一時的に取り外し又は取り付け作業をすることなく、元の性能が維持された状態で修理することができると共に、熱電対の折損部位を恒久的に接続して再利用することもできる。
【0012】
本発明の第3の態様は、前記再生加工工程では、前記熱電対の一部を構成する金属の種類に応じて金属芯線を圧着すると共に、当該金属芯線の圧着された部位を所定の絶縁テープで加工することを特徴とする第2の態様に記載の熱電対の修理方法にある。
【0013】
かかる第3の態様では、金属の種類に応じて金属芯線が圧着されて、金属芯線の圧着された部位が絶縁テープで加工される。これにより、折損した部位をより確実に保護することが可能となる。
【0014】
本発明の第4の態様は、前記熱電対の折損部位が熱電対の軸方向に対して直線的な状態となるように前記保護パイプと前記第1及び第2の接合部材が接合されることを特徴とする第2又は3の態様に記載の熱電対の修理方法にある。
【0015】
かかる第4の態様では、熱電対の折損部位が熱電対の軸方向に対して直線的な状態となるように保護パイプと接合部材が接合される。これにより、熱電対の折損した部分を曲げることなく確実に接続することができる。
【0016】
本発明の第5の態様は、折損した熱電対の折損部位を接続して修理する際に用いる熱電対の修理装置であって、前記熱電対の折損部位を挟んだ状態で両端にそれぞれ取り付ける接合部材と、前記接合部材と接合することで熱電対の折損部位間の外皮を一体化する保護パイプとを具備し、前記保護パイプ内に熱電対の折損部位を挿通して修理した状態で収容できるようにしたことを特徴とする熱電対の修理装置にある。
【0017】
かかる第5の態様では、保護パイプ内に熱電対の折損部位が修理された状態で収容される。これにより、熱電対の折損した部分を確実に保護し且つ折損前と同程度の信頼性を保持した状態とすることができる。また、熱電対の取り外し又は取り付け作業を伴うことなく、比較的容易に折損部位を修理することも可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、一時的な取り外し又は取り付け作業を伴うことなく、熱電対の折損部位を恒久的に接続して直線的に接合するようにすることで、熱電対の折損した部分を曲げることなく接続することができると共に、折損した部分を確実に保護し且つ折損前と同程度の信頼性を保持することができるように修理する熱電対の修理方法及び修理装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【0020】
図1は、本発明の実施形態に係る折損した熱電対を修理する場合に用いる修理装置の概略構成を示す図である。なお、本実施形態では、熱電対として電力会社が所有するボイラ内に敷設される熱電対を想定している。
【0021】
図示するように、本実施形態の修理装置1は、熱電対2の折損部位を挟んだ状態で両端にそれぞれ取り付ける接合部材3と、接合部材3と接合することで熱電対2の折損部位間の外皮を一体化する保護パイプ4とを具備している。そして、保護パイプ4内に熱電対2の折損部位を挿通した後に修理された状態で収容できるようになっている。このようにして保護パイプ4を取り付けることで、熱電対2の折損部位間が保護される。
【0022】
具体的には、折損部位を有する熱電対2の両端にそれぞれ接合部材3を取り付けた状態で、接合部材3を保護パイプ4と接合した後、熱電対2の折損部位を加工して後述する所定の絶縁物で養生する。そして、再生加工された熱電対2の折損部位は、保護パイプ4が接合部材3に固定されることで、全体が保護パイプ4内に収容されるようになっている。ここで、熱電対2は、熱接点を介して接続される第1の金属芯線及び第2の金属芯線から構成され、これら金属芯線間で発生する起電力により温度を検出するものである。本実施形態では、このような熱電対2の折損部位を両端から固定する接合部材3で挟みこみ、その接合部材3を介して熱電対2の折損部位を収容する保護パイプ4と接合することで、折損した金属芯線を接続した後の折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対2の外皮を一体化するようにした。
【0023】
上述のような熱電対2としては、例えば、電力会社に設置されているPFBC(Pressurized Fluidized Bed Combustion)ボイラの熱電対を挙げることができる。また、上述のような熱電対2をPFBCボイラに採用した場合には、ボイラ内の温度変化が検出されることになる。この場合の熱電対2はボイラ内に敷設されるため、耐熱性及び耐久性などを兼ね備えた比較的高価な材質から形成されたものを採用している。これにより、例えば、PFBCボイラの修理工事などにおいて、熱電対2が金属疲労により折損した場合であっても、折損した部分を確実に保護した状態であり且つ折損前と同程度の信頼性を保持した状態に修理することができる。すなわち、熱電対2が折損した場合であっても、検出時の信頼性が低下しないように、熱電対2自体を取り替えるという対応に偏ることなく、修理した状態の熱電対2を再利用することで対応することができる。なお、上述のような接合部材3としては、例えば、チューブ継ぎ手、くい込み継ぎ手などを挙げることができる。
【0024】
上述のような熱電対2が修理装置1として組み立てられるまでの作業手順について説明する。図2〜図5は、本発明の実施形態に係る熱電対の修理方法の一連の作業手順を順次時系列的に示す図である。
【0025】
図示するように、本実施形態における熱電対2の修理方法は、大きく分けて保護工程、再生加工工程、及び連結固定工程という3つの工程で構成されている。
【0026】
具体的には、保護工程では、まず、図2(a)に示すように、少なくとも雄ねじを有するブッシング部材5に対して熱電対2の外径よりも大きい内径を構成する貫通孔を有する継ぎ手3aを接合して接合部材3を構成する。すなわち、継ぎ手3aは、熱電対2が抜き差し可能な内径からなる孔形状である貫通孔を有している。ここで、接合部材3は、両者が同一の構成からなる第1及び第2の接合部材として作成され、これら第1及び第2の接合部材は熱電対2の折損部位を両端から挟みこむようにして取り付けられる。このようにして用いられる接合部材3は、可動する側の継ぎ手3aが、保護パイプ4を固定するブッシング部材5と接合されて、固定する側の継ぎ手3bと連結されることで一つの部材として構成されている。
【0027】
そして、図2(b)に示すように、接合部材3の貫通孔にそれぞれ熱電対2の一端を挿通した後、熱電対2が挿通された状態の接合部材3の何れか一方を保護パイプ4に接合する。ここで、図2(b)に示す例では、検出側の接合部材3が保護パイプ4に接合されている。
【0028】
再生加工工程では、図3(a)に示すように、熱電対2の外皮2aを切除して金属芯線2bを露出させた後、その外皮2aを切除した際の切除面2cを絶縁物2dで養生する。この場合における熱電対2の断面状態は、図3(b)に示すようになる。また、ここでいう絶縁物2dとしては、例えば、アロンセラミックなどの一液性加熱硬化型の無機接着剤又は充填剤を挙げることができる。このようなアロンセラミックを塗布することで切除面2cが養生される。
【0029】
そして、図4(a)及び(b)に示すように、露出した金属芯線2bの極性同士が対応するように熱電対2の金属芯線2bを圧着して接続した後、熱電対2の折損部位間を絶縁物2eで養生する。すなわち、金属芯線2bは、上述したように第1及び第2の金属芯線という少なくとも2種類の異なる金属で構成される。このため、金属芯線2bは、金属の種類に応じて極性が異なるため、同じもの同士を圧着する。そして、金属芯線2bの圧着された部位を所定の絶縁テープで加工してから、少なくとも圧着した部位が隠れるように折損部位間を絶縁物で被服する。ここでいう所定の絶縁テープとしては、金属芯線2b同士が確実に接触しないような状態で絶縁できる材料のものであればよく、例えば、ガラステープなどを挙げることができる。また、絶縁物2eとしては、熱電対2の折損部位間を全て覆う状態で保持できる材料のものであればよく、例えば、ガラステープなどを挙げることができる。
【0030】
保護工程では、図5(a)に示すように、まず、保護パイプ4と接合されていない側の接合部材3を保護パイプ4と接合して固定する。すなわち、図5(a)に示す例では、変換器側の接合部材3が接合される。
【0031】
そして、図5(b)に示すように、保護パイプ4の両端に連結された接合部材3を保護パイプ4の軸方向に可変させて固定する。このようにして、継ぎ手3aと継ぎ手3b間を締めることで、熱電対2が一定の軸上に固定される。すなわち、熱電対2の折損部位は、熱電対2の軸方向に対して直線的な状態となるように保護パイプ4と両端の接合部材3とが接合される。そして、最終的に、各部において緩みが生じていないかが確認されて作業が終了する。
【0032】
上述のように、本実施形態によれば、熱電対2の折損した金属芯線2bを接続した後に、折損部位の距離間を一定に固定した状態で熱電対2の外皮を一体化するようにしたため、一時的な取り外し又は取り付け作業を伴うことなく、熱電対2の折損部位が直線的に接合され且つ恒久的に折損した熱電対2を再利用することができる。これにより、熱電対2自体をそのまま交換する場合に比べて、比較的低コストで修理することが可能となる。また、修理した後の熱電対2の折損部位の距離間を一定に保つことができるため、折損の再発を防止して、信頼性を確保した上で再利用することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施形態に係る熱電対の修理装置の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る熱電対の修理方法を説明する図である。
【図3】本発明の実施形態に係る熱電対の修理方法を説明する図である。
【図4】本発明の実施形態に係る熱電対の修理方法を説明する図である。
【図5】本発明の実施形態に係る熱電対の修理方法を説明する図である。
【符号の説明】
【0034】
2 熱電対
2a 外皮
2b 金属芯線
2c 切除面
2d、2e 絶縁物
3 接合部材
3a、3b 継ぎ手
4 保護パイプ
5 ブッシング部材
【出願人】 【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
【出願日】 平成18年8月30日(2006.8.30)
【代理人】 【識別番号】100101236
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 浩之

【識別番号】100128532
【弁理士】
【氏名又は名称】村中 克年


【公開番号】 特開2008−58089(P2008−58089A)
【公開日】 平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願番号】 特願2006−234034(P2006−234034)