CN116134287A

CN116134287A - 检查装置、检查系统及检查方法以及部件的修补方法

Info

Publication number: CN116134287A
Application number: CN202180060152.9A
Authority: CN
Inventors: 德元勇太; 西泽佑司; 石田匡平
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2023-05-16
Also published as: BR112023000876A2; EP4160138A4; JP7205642B2; EP4160138A1; KR20230023797A; WO2022024478A1; JPWO2022024478A1

Abstract

提供一种检查装置、检查系统、检查方法以及部件的修补方法，能够不限制检查对象部件的检查范围而在大范围内稳定且高效地检查检查对象部件的缺陷。检查装置具备：检查装置主体，其被设置成在检查对象部件的表面自由移动；移动机构，其使所述检查装置主体沿着所述检查对象部件的所述表面移动；测定装置，其设置于所述检查装置主体，测定所述检查对象部件的板厚；发送机，其设置于所述检查装置主体，将由所述测定装置测定出的所述信息以无线方式发送到外部；和电池，其设置于所述检查装置主体，向所述移动机构、所述测定装置以及所述发送机供给电力。

Description

检查装置、检查系统及检查方法以及部件的修补方法

技术领域

本发明涉及检查装置、检查系统、检查方法以及部件的修补方法，其用于检测因以配管、罐等中空钢部件为代表的检查对象部件被腐蚀或受到损伤而产生的壁厚减少、龟裂等缺陷。

背景技术

已知有各种检测因以配管、罐等中空钢构件为代表的检查对象构件被腐蚀或受到损伤而产生的壁厚减少、龟裂等缺陷的检查方法。并且，为了在检查对象部件的大范围内进行检查，例如在专利文献1～专利文献3中公开了通过使用磁性车轮而一边吸附于检查对象部件的表面一边行进的检查装置。在专利文献1以及专利文献2的检查装置中，采用使用超声波的检查方法，在专利文献3中，采用使用线圈涡电流的检查方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－174531号公报

专利文献2：日本特开昭62－124458号公报

专利文献3：日本特开2008－32508号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在这些专利文献1～3中，如图4所示，一边吸附在配管等检查对象部件T的表面一边行进的检查装置80经由电缆C与信号处理装置、控制装置、涡流探伤器等检查装置主体8有线连接。由检查装置80检测出的缺陷的信号通过电缆C被发送到检查装置主体8。

因此，在专利文献1～3中，虽然检查装置80能够在检查对象部件T的表面行进，但检查装置80的检查范围受到电缆C的长度的限制。

其中，在专利文献3中还公开了在检查对象部件上移动的涡流传感器部经由电缆与涡流探伤器连接，该涡流探伤器搭载于移动台车上的结构。由此，移动台车追随涡流传感器部的动作，涡流传感器部的检查范围不易受到限制。但是，即使是这样的结构，在无法确保用于使移动台车沿着检查对象部件行进的空间，或者使移动台车沿着检查对象部件行进的路面的状态不良的情况下，也无法使移动台车配合涡流传感器部的动作而行进。在这种情况下，检查装置的检查范围仍然受到电缆长度的限制。

另外，在专利文献1～3所公开的检查装置中，若加长电缆C来扩大检查范围，则施加于检查装置80的电缆C的重量变大。而且，使检查装置80吸附于检查对象部件T的表面的磁性车轮的吸附力无法完全支撑施加于检查装置80的电缆C的重量，检查装置80有可能从检查对象部件T脱落。为了防止这样的问题，对电缆C的长度有限制，难以扩大检查装置80的检查范围。

并且，配管等检查对象部件T大多设置在高处。因此，在对检查对象部件T的各部位进行检查时，为了不使施加在检查装置80上的电缆C的重量变大，需要在整个检查对象部件T上组装脚手架S，并在脚手架S上进行检查。因此，在进行检查对象部件T的检查时，脚手架S的设置需要大量的工时。

另外，如专利文献1或专利文献2那样，在通过使用了超声波方式的检查装置来检测检查对象部件的缺陷的情况下，为了减小检查对象部件的表面的粗糙度的影响，一般采用水浸法。在利用该水浸法的超声波检查中，为了使超声波探头局部水浸而不与检查对象部件直接接触，使用大量的水。因此，需要供给水的软管、将水供给至检查部位的泵。另外，在不使用泵的情况下，无法将水供给到高处的检查部位，因此检查范围被大幅限制。

为了解决上述课题，本发明的目的在于提供一种检查装置、检查系统、检查方法以及部件的修补方法，能够不限制检查对象部件的检查范围而在大范围内稳定且高效地对检查对象部件的缺陷进行检查。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的手段如下所述。

[1]检查装置，其具备：

检查装置主体，所述检查装置主体具有能够沿着检查对象部件的表面移动的移动机构；

测定装置，所述测定装置设置于所述检查装置主体，测定所述检查对象部件的板厚；

发送机，所述发送机设置于所述检查装置主体，将由所述测定装置测定出的所述板厚的信息以无线方式发送到外部；和

电池，所述电池设置于所述检查装置主体，向所述移动机构、所述测定装置以及所述发送机供给电力。

[2]在[1]所述的检查装置中，所述检查对象部件是磁性体，所述测定装置具备对所述检查对象部件施加静磁场而产生涡电流的磁化器、测定在所述检查对象部件中产生的所述涡电流的涡电流传感器、以及检测由所述涡电流传感器测定的所述涡电流的波形的相位的相位检波器。

[3]在[2]所述的检查装置中，所述磁化器是永久磁铁。

[4]在[2]或[3]所述的检查装置中，所述移动机构是一边被磁力吸附于所述表面一边沿着所述检查对象部件的所述表面行进的磁性履带。

[5]检查系统，其具备：[1]～[4]中任一项所述的检查装置；和控制装置，所述控制装置接收从所述检查装置以无线方式发送的所述信息并基于该信息检测所述检查对象部件的缺陷。

[6]检查方法，其中，在远离检查装置的位置接收从[1]～[4]中任一项所述的检查装置以无线方式发送的所述信息，并根据该信息检测所述检查对象部件的缺陷。

[7]在[6]所述的检查方法中，所述检查对象部件是中空的钢部件。

[8]部件的修补方法，其中，通过[7]所述的检查方法检测所述检查对象部件的所述缺陷，对所述检查对象部件中被检测到所述缺陷的部位进行修补。

发明的效果

根据本发明的检查装置、检查系统、检查方法以及部件的修补方法，检查装置沿着检查对象部件的表面移动而测定检查对象部件的厚度，将测定出的厚度的信息以无线方式发送到外部。因此，不需要连接用于向外部发送由检查装置测定的信息的电缆。因此，检查装置的检查范围不会受到电缆的长度和重量的限制，能够在大范围内稳定且高效地对检查对象部件的缺陷进行检查。

另外，在检查对象部件为磁性体的情况下，作为测定装置，具备磁化器、涡电流传感器以及相位检波器，并且作为磁化器使用永久磁铁。而且，利用磁化器对检查对象部件施加静磁场而产生涡电流，利用涡电流传感器测定在检查对象部件中产生的涡电流，利用相位检波器检测所测定的涡电流的波形的相位。由此，不需要向磁化器供给电力，能够抑制用于产生涡电流的消耗电力，因此能够通过内置于检查装置主体的电池来供给检查装置的消耗电力。

此外，在使用一边通过磁力被吸附至检查对象构件的表面一边沿着检查对象构件的表面行进的磁性履带作为移动机构的情况下，即使检查对象构件的表面弯曲，磁性履带顺着该表面与其接触。由此，接触面积变大，能够得到稳定的吸附力。

附图说明

[图1]图1是表示本发明的检查装置、检查系统以及检查方法的一例的检查状况的示意图。

[图2]图2是表示本发明的检查装置的一例的剖视图。

[图3]图3是表示本发明的检查系统的一例的结构的框图。

[图4]图4是表示以往的检查装置的一例的检查状况的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的检查装置、检查系统及检查方法以及部件的修补方法的一实施方式进行具体说明。

如图1所示，本实施方式的检查装置10、检查系统1以及检查方法用于检测由作为磁性体的钢管形成的配管(检查对象构件，中空的钢构件)T的缺陷T0(参照图2)。配管T的缺陷T0是因配管T被腐蚀或受到损伤而产生的壁厚减少或龟裂等。另外，本实施方式的部件的修补方法用于修补检测到的缺陷T0。

图2示意性地表示本实施方式的检查装置10的剖面。在检查装置10的壳体11的侧面设置有能够沿着配管T的表面移动的移动机构12，包括壳体11和移动机构12而构成检查装置主体。另外，在检查装置10的壳体11中内置或安装有测定装置13～15、无线收发机(发送机)16以及电池17。电池17向移动机构12、测定装置13～15和无线收发器16供电。

另外，图3表示本实施方式的检查系统1的整体结构。检查系统1构成为具备检查装置10和控制装置20。控制装置20接收从检查装置10以无线方式发送的配管T的板厚信息，根据该信息检测配管T的缺陷T0。

如图2所示，检查装置10的移动机构12由通过磁力吸附于配管T的表面的磁性履带构成。该移动机构12设置在检查装置10的壳体11的两侧。在此，履带也被称为无端轨道(endless track)，是将由弹性部件形成的环状的带、或通过链节连接成环状的靴安装在驱动轮、引导轮等的周围并使其转动的部件。由此，履带能够在不规则的表面上行进。

在本实施方式中，作为移动机构12，使用具有在由橡胶等弹性材料形成的环状的带的内侧内置有磁铁的构造的磁性履带。在利用磁性履带的磁力将检查装置10吸附至管道T的表面的同时，磁性履带转动，由此检查装置10在管道T的表面上移动。

如图3所示，移动机构12包括使驱动轮运动的电机12M和控制该电机12M的动作的移动控制装置12C。

在此，如图1所示，配管T通过连接多个钢管而构成，在其连接部设有焊道T1、凸缘T2。配管T由支架T3支承并固定在地上。

而且，配管T的凸缘T2与焊道T1相比，从配管T的表面突出的突出量极大。因此，有时难以使检查装置10越过凸缘T2而移动。因此，在本实施方式的检查装置10、检查系统1以及检查方法中，在配管T被凸缘T2划分的每个范围内，检查作业者设置检查装置10来进行配管T的检查。

在配管T被凸缘T2划分的范围为高处的情况下，在该范围的附近组装脚手架S，在配管T的表面设置检查装置10。然后，从设置在地上等的控制装置20以无线方式操纵检查装置10，在由凸缘T2划分的范围内，使检查装置10沿着配管T的表面移动到远离脚手架S的部位。

本实施方式的检查装置10采用涡电流方式作为测定检查对象部件即配管T的板厚的方法。具体而言，如图2所示，测定装置13～15构成为包括由永久磁铁构成的磁化器13、涡电流传感器14和相位检波器15。磁化器13对作为磁性体的配管T施加静磁场而产生涡电流。需要说明的是，在图2中，磁化器3(永久磁铁)由相互分离的一对部件构成，但磁化器13的形状不限于图2所示的形状，例如也可以由倒U字状的1个部件构成。然后，通过涡电流传感器14测定在配管T中产生的涡电流。进而，由涡电流传感器14测定的涡电流的波形被发送到相位检波器15，由该相位检波器15检测涡电流的相位，由此测定配管T的板厚。需要说明的是，在利用检查装置10对配管T的板厚的测定中，只要至少能够测定配管T的表面的凹凸形状(即厚度的变化)即可，不一定需要测定配管T的厚度的绝对值(即数值)。

而且，由测定装置13～15测定出的配管T的板厚的信息从无线收发机16以无线方式向后述的控制装置20的无线收发机21发送。

控制装置20由通用个人计算机(PC)构成。具体而言，如图3所示，控制装置20构成为包括无线收发机21和CPU(中央运算处理装置)22。无线收发机21接收从检查装置10的无线收发机16以无线方式发送的配管T的板厚的信息。CPU22处理由无线收发机21接收到的信息。

CPU22通过检查作业者的操作等，或者自动地从控制装置20的无线收发机21以无线方式向检查装置10的无线收发机16发送信号。由此，CPU22控制检查装置10，使其在配管T的表面的整个区域上行进，在配管T的整个表面范围进行板厚的测定，将测定出的板厚的信息通过无线方式发送到控制装置20。进而，CPU22根据从检查装置10发送来的配管T的板厚信息来检测配管T的缺陷T0。具体而言，CPU22在板厚的变化量为规定值以上时，判断为在配管T上产生了缺陷T0，通过画面显示等输出检测到配管T的缺陷T0这一内容，通知检查作业者检测到缺陷T0这一情况。在构成控制装置20的PC中导入有用于执行上述各处理的软件。需要说明的是，作为控制装置20，也可以代替PC而使用平板终端等其他信息处理装置。这样，通过设置于远离检查装置10的位置的控制装置20接收从检查装置10以无线方式发送的板厚的信息，检测配管T上的缺陷T0，从而实施本实施方式的检查方法。

然后，利用上述的检查方法检测配管T的缺陷T0，对配管T中的检测到缺陷T0的部分进行修补，从而实施本实施方式的部件的修补方法。

根据本实施方式的检查装置10、检查系统1及检查方法以及部件的修补方法，检查装置10沿着配管T的表面移动而测定配管T的板厚，将检测出的板厚的信息以无线方式发送至控制装置20。因此，不需要连接用于发送由检查装置10检测出的信息的通信电缆，检查装置10的移动范围不受电缆的长度、重量限制。特别是，即使在配管T设置于高处的情况下，检查范围也不会因通信电缆的长度、重量而受到限制。

这样，不需要连接用于进行检查装置10的控制、发送检测出的板厚的信息的通信电缆。因此，检查装置10和检查系统1的操作性提高，并且配管T的检查范围不会因通信电缆的长度、重量而受到限制。另外，由于能够在大范围内简单且高效地检查配管T的缺陷T0，因此能够提高检查的效率。

另外，在本实施方式的检查装置10中，采用涡电流方式。因此，不需要超声波方式的检查装置所需的水供给软管、泵，能够提高检查装置10以及检查系统1的操作性，提高检查的效率。特别是，作为对检查对象部件施加静磁场而产生涡电流的磁化器13使用永久磁铁，因此磁化器13不需要电力。

因此，为了使检查装置10动作，只要向移动机构12、涡电流传感器14、相位检波器15以及无线收发机16供给电力即可。由此，能够大幅抑制检查装置10的消耗电力，能够通过内置于检查装置10的壳体11的电池17供给检查装置10的消耗电力。因此，在本实施方式的检查装置10中，不需要连接包括在使用电磁铁作为产生涡电流的磁化器的情况下大多需要的电力供给电缆在内的有线电缆，能够进行基于无线方式的检查。由此，与有线连接的检查装置的检查相比，能够进行极广范围的检查。

另外，在本实施方式的检查装置10中，使用磁性履带作为移动机构12。因此，磁性履带顺着表面弯曲的配管T与其接触，接触面积变大，因此，与以往的基于磁性车轮等的移动机构相比，能够得到稳定的吸附力。

因此，即使在配管T的弯曲部或焊道T1等台阶部等，检查装置10也不会脱落而能够稳定地行进。因此，能够不避开这些弯曲部或台阶地使检查装置10行进。另外，构成移动机构12的磁性履带的带、靴使用弹性材料，而且在该弹性部件的内侧内置有磁铁。由此，在检查装置10的移动、特别是方向转换时，即使在磁性履带在配管T的表面上擦过的情况下，也能够在配管T的表面自身及其涂膜等上不产生擦痕或剥离等缺陷地行进。因此，能够减少检查作业给配管T带来的损伤。

另外，通过使用磁性履带作为移动机构12，不需要在使用真空吸附方式作为吸附方式的情况下所需的真空泵，能够大幅抑制电力消耗。

另外，在本实施方式的检查装置10、检查系统1以及检查方法中，如上所述，在配管T被凸缘T2划分的范围为高处的情况下，有时也需要设置脚手架S。但是，不需要像以往的使用磁性车轮的检查装置那样在整个检查对象部件上组装脚手架S，能够大幅削减在进行检查对象部件的检查时所需的脚手架S的设置工时。

并且，能够通过设置于远离检查装置10的位置的控制装置20接收从检查装置10以无线方式发送的板厚的信息，并通过控制装置20始终确认检查结果的同时进行检查。

需要说明的是，在上述实施方式中，作为检查装置，对使用涡电流方式的例子进行了说明，但本发明不限于此，也可以使用超声波方式等其他方式。在使用超声波方式作为检查装置的情况下，通过采用在检查装置内设置小型的水箱等方法，不需要设置向检查装置供水的软管、泵，能够使检查装置无线化，能够得到与上述实施方式大致相同的效果。

另外，在使用涡电流方式作为检查装置的情况下，作为磁化器也可以不使用永久磁铁而使用电磁铁。另外，作为移动机构，也可以不使用磁性履带，而使用真空吸附方式或基于磁性车轮的移动机构。

另外，在上述实施方式中，对检测因配管T被腐蚀或受到损伤而产生的壁厚减少、龟裂等缺陷并进行修补的例子进行了说明，但在本发明中作为检查和修补的对象的检查对象部件并不限定于此。例如，对于罐等各种中空的钢构件、非中空的型钢等钢构件、其他的由磁性体等构成的各种检查对象构件，能够广泛地利用于构成其表面的部位的厚度的测定、缺陷的检测等。

另外，在上述实施方式中，基于从检查装置以无线方式发送的板厚的变化的信息，控制装置进行缺陷的检测，但也可以构成为在内置于检查装置的未图示的微机等进行缺陷的检测后，将该检测结果以无线方式向控制装置发送。

附图标记的说明

1检查系统

10检查装置

11壳体(检查装置主体)

12磁性履带(移动机构)

13磁化器(测定装置)

14涡电流传感器(测定装置)

15相位检波器(测定装置)

16无线收发机(发送机)

17电池

20控制装置

21无线收发机

22CPU

T配管(中空的钢部件、检查对象部件)

T0缺陷

T1焊道

T2凸缘

T3支架

S脚手架

Claims

1.检查装置，其具备：

2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，

所述检查对象部件是磁性体，

所述测定装置具备对所述检查对象部件施加静磁场而产生涡电流的磁化器、测定在所述检查对象部件中产生的所述涡电流的涡电流传感器、以及检测由所述涡电流传感器测定的所述涡电流的波形的相位的相位检波器。

3.根据权利要求2所述的检查装置，其中，所述磁化器是永久磁铁。

4.根据权利要求2或3所述的检查装置，其中，所述移动机构是一边被磁力吸附于所述表面一边沿着所述检查对象部件的所述表面行进的磁性履带。

5.检查系统，其具备：

权利要求1～4中任一项所述的检查装置；和

控制装置，所述控制装置接收从所述检查装置以无线方式发送的所述信息并基于该信息检测所述检查对象部件的缺陷。

6.检查方法，其中，在远离检查装置的位置接收从权利要求1～4中任一项所述的检查装置以无线方式发送的所述信息，并根据该信息检测所述检查对象部件的缺陷。

7.根据权利要求6所述的检查方法，其中，所述检查对象部件是中空的钢部件。

8.部件的修补方法，其中，通过权利要求7所述的检查方法检测所述检查对象部件的所述缺陷，对所述检查对象部件中被检测到所述缺陷的部位进行修补。