JP2005070003A - Method and apparatus for inspecting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遠隔から構造物の状態を検査する検査装置及び検査方法に係り、特に原子力発電機器等の水中にある構造物を遠隔から検査するのに好適な構造物の検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting a state of a structure from a remote location, and more particularly to an inspection apparatus and an inspection method for a structure suitable for remotely inspecting a structure in water such as nuclear power generation equipment. .
従来の構造物の検査方法の例が、特許文献1に記載されている。この公報では、原子力プラントの健全性の信頼性を増すために、原子炉容器の炉心領域における容器内面被覆材の靱性を監視している。その方法においては、表面研磨装置を用いて被覆材の表面を研磨するステップと、硬さ測定器を用いて研磨された被覆材表面の固さを測定するステップと、被覆材の靱性/硬さ比相関関係を用いて測定された被覆材表面固さから被覆材の靱性を求めるステップとを有している。 An example of a conventional inspection method for a structure is described in Patent Document 1. In this publication, in order to increase the reliability of the soundness of a nuclear power plant, the toughness of the vessel inner surface covering material in the core region of the reactor vessel is monitored. In the method, the step of polishing the surface of the coating material using a surface polishing apparatus, the step of measuring the hardness of the polished coating material surface using a hardness measuring instrument, and the toughness / hardness of the coating material Determining the toughness of the coating material from the surface hardness of the coating material measured using the specific correlation.
上記特許文献1に記載の監視方法では、遠隔操作で駆動されるシャフトの先端にチップと呼ばれる各種の工具や治具を取付けて対象部の硬さを測定したり、研磨、溶接を実施している。ところで、研磨作業や溶接作業を水中で行うためには、大気中で作業する場合と異なり、削りかすやフラックス等の飛散を防止する必要があるが、この公報においてはそれらについて十分な配慮がなされていない。さらに、水中で硬さ測定しようとすると、大気中と同じ条件で硬さを測定することが困難である。それとともに、作業の能率が悪くなる。そのため水中での硬さ測定には新たな手法が求められているが、この公報ではそのことについては十分には開示されていない。 In the monitoring method described in Patent Document 1, various tools and jigs called chips are attached to the tip of a shaft driven by remote operation to measure the hardness of the target part, and polishing and welding are performed. Yes. By the way, in order to perform polishing work and welding work in water, unlike working in the air, it is necessary to prevent scattering of shavings and flux, etc., but in this publication, sufficient consideration is given to them. Not. Furthermore, when trying to measure the hardness in water, it is difficult to measure the hardness under the same conditions as in the atmosphere. At the same time, work efficiency becomes worse. Therefore, a new technique is required for measuring the hardness in water, but this is not fully disclosed in this publication.
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものでありその目的は、水中に置かれた構造物について硬さ測定を可能にすることにある。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to make it possible to measure the hardness of a structure placed in water.
上記目的を達成する本発明の特徴は、少なくとも一部が水中に置かれた構造物を検査する検査方法において、構造物の水中に置かれた部分に遠隔操作で硬さ測定用圧子針を予め定めた荷重で押し付けるかまたは硬さ測定用圧子針が予め定めた量だけ変位するように押し付け、圧子針が押し付けられて構造物に形成された圧痕を遠隔操作でレプリカ材に転写してレプリカを作成し、このレプリカに転写された圧痕の寸法を計測し、計測した圧痕の寸法と圧子針を押し付けたときの荷重とに基づいて構造物の硬さを求めるものである。 A feature of the present invention that achieves the above object is that, in an inspection method for inspecting a structure in which at least a part is placed in water, a hardness measuring indenter needle is previously remote-operated on the part of the structure placed in water. Press with a predetermined load or press so that the indenter needle for hardness measurement is displaced by a predetermined amount, and press the indenter needle to transfer the indentation formed on the structure to the replica material by remote control. The size of the indent created and transferred to this replica is measured, and the hardness of the structure is obtained based on the measured size of the indent and the load when the indenter needle is pressed.
そしてこの特徴において、構造物に圧痕を形成するときは、圧子針に付属したピストンを予め定めた圧力の流体で加圧するとともに圧子針を構造物の表面に垂直に押し当てて圧痕を形成し、レプリカ材に転写するときはレプリカ液を収納したノズルを有する貯留室に設けたピストンを流体の圧力で駆動してレプリカ液を構造物の圧痕形成面に供給するのがよく、構造物に圧痕を形成するときは複数の圧子針を同時に加圧するとともに複数の圧子針を圧子針軸受をガイドにして構造物の表面に実質的に垂直に押し当てるのがよい。また、前回の圧痕形成と次回の圧痕形成時とで圧子針に付属したピストンの径を異ならせて圧痕を形成してもよく、複数の圧子針は付属するピストン径が異なるものを含み、この異なるピストン径の圧子針に異なる圧力の流体を加圧して圧痕を形成してもよい。さらに、レプリカを作成した後に構造物の表面を研磨して構造物表面から圧痕を取り去り、構造物を実用に供し得るようにすることが好ましい。 And in this feature, when forming the indentation on the structure, pressurize the piston attached to the indenter needle with a fluid of a predetermined pressure and press the indenter needle perpendicularly to the surface of the structure to form the indentation, When transferring to the replica material, the piston provided in the storage chamber having the nozzle that stores the replica liquid should be driven by the fluid pressure to supply the replica liquid to the indentation surface of the structure. When forming, it is preferable to pressurize a plurality of indenters simultaneously and press the plurality of indenters substantially perpendicularly to the surface of the structure using the indenter needle bearing as a guide. Also, the indentation may be formed by differentiating the diameter of the piston attached to the indenter needle in the previous indentation formation and the next indentation formation. Indentations may be formed by applying different pressure fluids to indenter needles having different piston diameters. Furthermore, it is preferable to polish the surface of the structure after creating the replica to remove the indentation from the surface of the structure so that the structure can be put to practical use.
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、少なくとも一部が水中に置かれた構造物を検査する検査装置において、構造物に圧痕を形成する圧子針と、この圧子針に付属する第1のピストンと、圧子針と第1のピストンとを収容する圧子容器と、この圧子容器内に保持されノズル部を有するレプリカ液貯留容器と、レプリカ液貯留容器内に保持した第2のピストンと、第1のピストンを加圧する第1の加圧手段と、第2のピストンを加圧する第2の加圧手段と、圧子容器を遠隔操作する遠隔操作手段とを設け、この遠隔操作手段は第1の加圧手段と第2の加圧手段の圧力を制御する制御手段を有し構造物への圧子針の押圧とノズルからのレプリカ液の噴射とを排他的に行うものである。 Another feature of the present invention that achieves the above object is an inspection apparatus for inspecting a structure that is at least partially placed in water, and an indenter needle that forms an indentation in the structure, and a first attached to the indenter needle. An indenter container containing the indenter needle and the first piston, a replica liquid storage container held in the indenter container and having a nozzle portion, a second piston held in the replica liquid storage container, A first pressurizing unit that pressurizes the first piston, a second pressurizing unit that pressurizes the second piston, and a remote operation unit that remotely operates the indenter container are provided. The pressure means and the control means for controlling the pressure of the second pressure means are provided, and the pressing of the indenter needle to the structure and the injection of the replica liquid from the nozzle are performed exclusively.
そしてこの特徴において、圧子針を支持する圧子針軸受を設け、この軸受をガイドとして圧子針を構造物表面に実質的に垂直に押し当てるのが望ましく、圧子針を複数個圧子容器内に収容してもよい。また複数の圧子針は異なる径のものを含み、第1の加圧手段は圧子針の径に応じて加圧力を可変であってもよい。 In this feature, an indenter needle bearing for supporting the indenter needle is provided, and it is desirable to press the indenter needle substantially perpendicularly to the surface of the structure using this bearing as a guide. A plurality of indenter needles are accommodated in the indenter container. May be. The plurality of indenter needles may include ones having different diameters, and the first pressurizing means may change the pressure according to the diameter of the indenter needles.
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、少なくとも一部が水中に置かれた構造物を検査する検査装置において、構造物に圧痕を形成する複数の圧子針と、圧子針を収容する圧子容器と、この圧子容器内に保持されレプリカ液を噴出可能な貯留容器と、圧子容器を遠隔操作する遠隔操作手段とを設け、この遠隔操作手段は複数の圧子針と貯留容器内のレプリカ液を排他的に構造物表面に押し出す制御手段を有するものである。 Still another feature of the present invention that achieves the above object is an inspection apparatus that inspects a structure that is at least partially placed in water, and that houses a plurality of indenter needles that form indentations in the structure, and the indenter needles An indenter container, a storage container held in the indenter container and capable of ejecting a replica liquid, and a remote operation means for remotely operating the indenter container are provided. The remote operation means includes a plurality of indenter needles and a replica liquid in the storage container. Has a control means for extruding to the surface of the structure exclusively.
本発明によれば、容器内に収納された圧子針と、レプリカ液貯留容器内に収納したレプリカ液とを遠隔操作で排他的に加圧して構造物の表面に押し当てたので、レプリカ材に圧子針による圧痕を転写でき、遠隔操作で水中等にある構造物の硬さを測定できる。また、構造物の硬さ評価後に、構造物の健全性を確保できる。 According to the present invention, the indenter needle stored in the container and the replica liquid stored in the replica liquid storage container are exclusively pressed by remote operation and pressed against the surface of the structure. Indentation by an indenter needle can be transferred, and the hardness of structures in water can be measured by remote control. Moreover, the soundness of the structure can be ensured after the hardness evaluation of the structure.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、構造物1の検査装置50の縦断面図である。本検査装置50は、構造物1の表面2の機械的性質として、ビッカース硬さを測定する。ビッカース硬さを測定する圧子針5は、矩形の容器3に納められている。容器3の構造物1に対向する面と反対面には容器押し付け機構4が位置しており、この容器押し付け機構4が容器3の側面から容器3を構造物表面2に押し付ける。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an
図1で容器3の左側面は開口しており、この開口部に、ビッカース圧子が先端に形成された圧子針5をほぼ等間隔に多数配置している。圧子針5の軸方向中間部より右側には圧子針5を構造物1にほぼ直角に保持するとともに、圧子針5が左右に移動可能なように軸受シリンダー6が配設されている。軸受シリンダー6は、軸受部6aとシリンダー部6bとを有しており、軸受部6aはシリンダー部6bより内径が小さい。圧子針5の軸受シリンダー6側端部には、シリンダー部6bに嵌合するピストン7が付設されている。圧子針5の一端にピストン7を取りつけていることと軸受シリンダー6の内径が軸受部6aとシリンダー部6bで異なるので、圧子針5は外部に落下しない。
In FIG. 1, the left side surface of the
軸受シリンダー6の背面側には、矩形の空気圧制御室8が接続されている。空気圧制御室8の内部には、空気供給ノズル9及び空気供給管10を介して圧縮空気が導かれている。この圧縮空気の空気圧P1は、図示しない制御装置により所定の大きさに制御される。構造物1の表面検査開始前には、空気圧制御室7内の圧力P1を検査装置50の外部の圧力P0よりも低く設定する。このときピストン7が空気圧制御室7内に引き込まれ、圧子針5は検査装置50の内部側に引き込まれる。
A rectangular air pressure control chamber 8 is connected to the back side of the bearing cylinder 6. Compressed air is introduced into the air pressure control chamber 8 through an air supply nozzle 9 and an
構造物の表面検査時には、制御装置が空気供給ノズル9と空気供給管10を介して検査装置50の外部圧力P0よりも高い圧力P2の圧縮空気を、空気圧制御室8に供給する。これにより、圧子針5は構造物1側に押し出され構造物表面2に押し付けられる。押付け荷重は、次式から求められる。
(荷重)=(空気制御室圧力−外部圧力)×(ピストンの円形部面積)
空気圧制御室8内の空気圧Pが所定の大きさに保持されたので、圧子針5には所定荷重が負荷され、圧子針5は構造物表面2に所定荷重で押し付けられる。本実施例では、圧子針5の背面側に設けた空気圧制御室8は、同時に多数の圧子針5、5、…のピストン7に圧縮空気を供給している。そのため、空気圧制御室8内空気圧だけを制御すれば、多数の圧子針5の押付け荷重を同時に制御できる。したがって、空気圧の制御系統が少なくて済む。
During surface inspection of the structure, the control device supplies compressed air having a pressure P 2 higher than the external pressure P 0 of the
(Load) = (Air control chamber pressure-External pressure) x (Piston circular area)
Since the air pressure P in the air pressure control chamber 8 is maintained at a predetermined magnitude, a predetermined load is applied to the indenter needle 5 and the indenter needle 5 is pressed against the
なお図1に示した実施例では、空気圧制御室8を上下に2個設けている。この場合、複数の空気圧制御室8毎に空気圧を異ならせると、複数の荷重条件で構造物1の表面状態を検査できる。例えば図1において上側の空気圧制御室8の圧力を下側の空気圧制御室8の圧力よりも大にすれば、圧子針5の構造物1の表面2への押し付け量が上側で大になる。圧子針5を構造物1の表面2に所定時間押し付けて検査が終了する。検査が終了したら、空気圧制御室8内の空気圧を検査装置50の外部圧力よりも低くする。圧子針5は検査装置50の内部に引き込まれる。
In the embodiment shown in FIG. 1, two pneumatic control chambers 8 are provided on the upper and lower sides. In this case, if the air pressure is varied for each of the plurality of air pressure control chambers 8, the surface state of the structure 1 can be inspected under a plurality of load conditions. For example, if the pressure in the upper air pressure control chamber 8 in FIG. 1 is made larger than the pressure in the lower air pressure control chamber 8, the pressing amount of the indenter needle 5 against the
検査装置50の空気圧制御室8の背面側には、レプリカ採取装置60の主要部が配置されている。レプリカ採取装置60は、構造物1の表面2までレプリカ液を供給し2個の空気圧制御室8間を通り抜けるレプリカ供給ノズル12と、構造物1の表面側に配置され圧子針5とレプリカ供給ノズル12間の隙間を埋めるレプリカ採取用スポンジ11と、レプリカ液を貯留し構造物1の表面2に供給する供給手段61とを有する。
The main part of the
レプリカ液は2液混合型であり、供給手段61にはそれぞれの液を貯留するレプリカ硬化液貯溜室13とレプリカ主液貯溜室14とが形成されている。これらの各室13、14の背面側には、各液を押し出すためにレプリカ硬化液押し出しピストン15とレプリカ主液押し出しピストン16とが配置されている。これらの各ピストン15、16はピストン連結治具18に接続されており、この連結治具に18によりピストン15、16は一体的に駆動される。連結治具18には空気シリンダー17が接続されており、図示しない制御装置から連結治具18に接続された第1、第2の空気圧調整管19、20を介して調圧された圧縮空気が供給される。
The replica liquid is a two-liquid mixed type, and the supply means 61 is formed with a replica curable
上述した圧痕を形成するの検査時には、レプリカ液がレプリカ採取装置60の外部に押し出されないように、空気シリンダー17はピストン15、16を図の右方向に駆動し保持する。そこで、第1の空気圧調整管19の空気圧を第2の空気圧調整管20の空気圧よりも低く設定する。圧痕形成が終了して、圧子針5が検査装置の内部に引き込まれたら、第1の空気圧調整管19の空気圧を第2の空気圧調整管20の空気圧よりも高くする。
At the time of the inspection for forming the indentation as described above, the
この状態では、ピストン連結治具18が左側に移動して、レプリカ硬化液押し出しピストン15とレプリカ主液押し出しピストン16が左側に駆動される。ピストン15、16が移動したので、レプリカ硬化液貯溜室13内のレプリカ硬化液とレプリカ主液貯溜室14内のレプリカ主液はレプリカ供給ノズル12から構造物2の表面1に供給される。その際、レプリカ硬化液とレプリカ主液は、レプリカ供給ノズル12に形成された混合手段により混合される。
In this state, the
ノズル12から押し出されたレプリカ液は、レプリカ押付け用スポンジ11により適度な押付け力に調整される。この状態で所定時間だけ混合したレプリカ液を保持すると、レプリカ液が硬化してレプリカが形成される。レプリカが形成されたら、検査装置50を検査員が回収できる位置まで図示しない遠隔操作手段を用いて引き戻す。そして、地上にいる検査員がレプリカを回収する。レプリカには、溶接部等の構造物表面の特徴的形態やき裂などの形態、検査時に形成した圧痕が転写される。
The replica liquid pushed out from the
本発明の変形例を、図2に示す。本変形例が図1に示した実施例と異なるのは、圧子針5に付属したピストン7の受圧面積を、圧子針5ごとに変化させたことにある。つまり、受圧面積の異なる4種のピストン21a〜21dを、多数の圧子針5の先端部に取付ける。これに応じて、シリンダー部22a〜22dの内径の異なる4種の軸受シリンダー23a〜23dが用意されている。ピストン21a〜21dを、対応する軸受シリンダー23a〜23dに嵌合する。各ピストン21a〜21dの背面側には空気圧制御室が配置されていることは図1に示した実施例と同様である。また、レプリカ採取装置も図1のものと同様のものを使用している。
A modification of the present invention is shown in FIG. This modification is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the pressure receiving area of the
空気圧制御室8に所定の圧力の圧縮空気を供給すると、外径の異なるピストンを有する圧子針5には、ピストンの径に応じた荷重が負荷される。したがって、空気圧制御室8に供給する圧力空気の圧力と、ピストン21a〜21dの径を所定寸法に設定すれば、圧子針5毎に異なる押付け荷重を負荷できる。このときの各圧子針5の押付け荷重は、図1に示した実施例と同様次式で表される。圧痕を形成した後のレプリカ採集の方法は、図1に示した実施例と同様である。
(荷重)=(空気制御室圧力−外部圧力)×(ピストンの円形部面積)
図3に、図1または図2に示した検査装置50のA−A矢視図を示す。検査装置50の矩形の容器3内部には、レプリカ採取用スポンジ11が充填されている。レプリカ供給ノズル12は、レプリカ採取に適した位置である矩形のほぼ中心部に設けられている。多数の圧子針5を、レプリカ供給ノズル12が配置されていない位置であって、上下左右方向にほぼ等間隔配置する。このようにノズル12と圧子針5を配置して互いの干渉を回避する。
When compressed air with a predetermined pressure is supplied to the pneumatic control chamber 8, a load corresponding to the diameter of the piston is applied to the indenter needle 5 having a piston with a different outer diameter. Therefore, if the pressure of the pressurized air supplied to the pneumatic control chamber 8 and the diameters of the pistons 21 a to 21 d are set to predetermined dimensions, different pressing loads can be applied to the indenter needles 5. The pressing load of each indenter needle 5 at this time is expressed by the following equation as in the embodiment shown in FIG. The method of collecting the replica after forming the indentation is the same as the embodiment shown in FIG.
(Load) = (Air control chamber pressure-External pressure) x (Piston circular area)
FIG. 3 shows an AA arrow view of the
構造物1の表面状態を転写したレプリカは、検査の次工程に進む。この様子を、図4を用いて説明する。検査装置50を用いて採取したレプリカは、採取レプリカ30として顕微鏡31aを有するレプリカ観察装置31で観察される。初めに、採取レプリカ30を観察ステージ31b上に置き、顕微鏡31aで観察する。レプリカ観察装置31は、観察および計測、データ解析、データ保存をするデータ解析装置32に接続されている。データ解析装置32には観察モニター33が接続されている。観察モニター33には観察装置が検出したレプリカの観察像が、データ解析装置32を介して映し出される。
The replica to which the surface state of the structure 1 is transferred proceeds to the next process of inspection. This will be described with reference to FIG. A replica collected using the
レプリカ観察像には、溶接部34で代表される表面形態の特徴と、き裂35で代表される欠陥や圧痕36が共に含まれる。観察モニター33に圧痕寸法計測用スケール37を写し出し、データ解析32を用いて圧痕36の寸法を簡便に計測する。圧痕の寸法と圧痕を形成したときの押付け荷重とから、ビッカース硬さあるいはマイクロビッカース硬さを演算する。本実施例のようにレプリカを観察すると、構造物表面2の硬さと溶接部やき裂等との位置関係を評価することができる。また、圧痕を形成した位置を正確に把握できるので、構造物表面2の硬さ分布を正確に位置付けることができる。
The replica observation image includes both the features of the surface form represented by the welded
図5に、図1または図2に示した検査装置50を用いて、構造物40を遠隔で検査する様子を示す。構造物40は、水41が貯留された容器40である。容器押付け装置44を、検査治具43に取付けて水中に潜没させている。容器押し付け装置44にはアーム状の遠隔操作装置44aが取付けられている。この遠隔操作装置44aの先端に検査装置50が取付けられている。容器押付け装置44を駆動すると、検査装置50は容器40の表面に押付けられる。
FIG. 5 shows how the
容器押し付け装置44及び検査装置50を駆動する駆動源の圧縮空気供給マニホールド47が、地上側の容器40上面に設けられている。マニホールド47には、このマニホールド47とは別に設けたコンプレッサー48から圧縮空気が供給される。圧縮空気供給マニホールド47には、第1空気圧制御室内圧力制御バルブ49と第2空気圧制御室内圧力制御バルブ42、第1空気シリンダー圧制御バルブ51と第2空気シリンダー圧制御バルブ52が取りつけられている。第1空気圧制御室内圧力制御バルブ49と第2空気圧制御室内圧力制御バルブと42は、それぞれの空気供給管10に接続されている。第1空気シリンダー圧制御バルブ51は第1空気圧調整管19に、第2空気シリンダー圧制御バルブ52は第2空気圧調整管20に接続されている。地上にいる操作者46は検査制御装置45を使用して、遠隔操作で検査装置50を駆動する。以上に示した検査装置及び制御装置を用いて、構造物の表面検査及び観察、評価する手順を図6に示す。
A compressed
水中構造物の表面性状を検査するときは、初めに構造物50のどの部分を検査するかを予め設定する(ステップ610)。この場合、予め図面等を検査制御装置45に入力しておき、この検査制御装置45から操作者46が位置を決定する。構造物50の表面性状の劣化予測に基づき、操作者46は計測荷重を設定する(ステップ620)。操作者46は、検査制御装置45に記憶された過去の実験データを参照して荷重を決めることもできる。
When inspecting the surface properties of the underwater structure, first, which part of the
圧子針5への計測荷重が決まったので、その荷重に見合った圧子針5とピストン7を検査装置50に組み込む(ステップ630)。次に、水中構造物1の水圧を、図示しない圧力計または水深から求めて確認する(ステップ640)。これは、圧子針5への荷重とレプリカ液の供給に使用する圧縮空気の供給圧を決定するのに用いられる。
Since the measurement load on the indenter needle 5 is determined, the indenter needle 5 and the
操作者46は検査制御装置45に記憶された空気圧制御室8の圧力と圧子針5の押し込み量との関係から、ステップ640で求めた水圧を用いて空気圧制御室8に加えるべき圧力を決定する(ステップ650)。その際、レプリカ液の空気シリンダーに加える圧力をも決定する。操作者46は、第1空気圧制御室内圧力制御バルブ49と第2空気圧制御室内圧力制御バルブと42を操作して、圧子針5の背面に加わる圧力を負圧に設定する(ステップ660)。
The
操作者46は、検査治具43をガイドにして容器押し付け装置44を所定深さまで降ろし、アーム状の遠隔操作装置44aを駆動して検査装置50を所定位置に位置決めする。その後、遠隔操作装置44aに指令して、検査装置50を対象構造物1の設定位置に押し付ける(ステップ670)。検査装置50の設定が完了したので、測定を開始する。
The
操作者は、第1、第2の空気圧制御室内圧力制御バルブ49、42を操作して、検査装置50の空気圧制御室8に先に求めた圧力の圧縮空気を供給する(ステップ680)。空気圧制御室8に規定の圧力が供給された時間を計測し(ステップ690)、圧力供給時間が予め設定した時間に達したら、第1、第2空気圧制御室内圧力制御バルブ49、42を操作して空気圧制御室8内の圧力を負圧に設定する(ステップ700)。
The operator operates the first and second air pressure control chamber
構造物1の表面2に圧痕が形成されたので、レプリカに圧痕を転写する。そのため、空気シリンダー17に圧縮空気を供給する。操作者46は、第1、第2空気シリンダー圧制御バルブ51、52を操作して、ピストン連結治具18を駆動してレプリカ供給ノズル12か混合レプリカ液を構造物1の表面2に供給する(ステップ710)。レプリカ液が硬化するまでの時間だけ、ピストン連結治具18を圧縮空気で押しつづける(ステップ720)。
Since the indentation is formed on the
所定時間経過してレプリカ液が硬化したら、遠隔操作装置44aによる検査装置50への押付を解除し、容器押し付け装置44を検査治具43をガイドにして水中から引き上げる(ステップ730)。検査装置50から採取レプリカを取出す(ステップ740)。レプリカ観察装置31等を用いて、採取レプリカの表面性状を観察する(ステップ750)。データ解析装置32と観察モニター33とを用いて、採取レプリカに転写された圧子針5で形成された圧痕の寸法を計測する(ステップ760)。
When the replica liquid is hardened after a predetermined time has elapsed, the pressing of the remote operation device 44a against the
データ解析装置32に記憶された圧痕と硬さとの関係から、構造物1の硬さを演算する(ステップ770)。その際、同時に測定した多数の圧子針5により形成された圧痕についても、硬さを計算して求める。ステップ610からステップ770までを繰り返し、構造物1の複数箇所における硬さを測定する。複数箇所の硬さの測定結果から、構造物表面の固さ分布、硬さ値の確からしさ、表面形態と硬さの関係、欠陥分布と硬さの関係等を評価する(ステップ780)。 The hardness of the structure 1 is calculated from the relationship between the indentation and the hardness stored in the data analysis device 32 (step 770). At that time, the hardness of the indentations formed by a large number of indenter needles 5 measured at the same time is also obtained by calculation. Steps 610 to 770 are repeated, and the hardness of the structure 1 at a plurality of locations is measured. From the hardness measurement results at multiple locations, the hardness distribution of the structure surface, the accuracy of the hardness value, the relationship between the surface morphology and hardness, the relationship between the defect distribution and hardness, and the like are evaluated (step 780).
図7を用いて、図6に示した検査後に構造物の健全性を保証する方法を説明する。検査装置50は、レプリカ採取用のレプリカ装置とは別の硬さ測定用レプリカ採取装置61を備える。検査装置50は、また構造物1aの表面に形成した圧痕を研磨して除去するための研磨装置62を有する。構造物1aの表面に上述した手順により圧痕を形成し、レプリカに圧痕を転写して圧痕寸法を測定する。その後、研磨装置62を用いて構造容器40の表面を研磨し、圧痕を除去する。
A method of ensuring the soundness of the structure after the inspection shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG. The
圧痕を除去するときは、研磨装置62に取り付けた研磨材の適正な研磨速度を、予め構造物容器40と同じ材質の試験材質を用いて求めておく。求めた研磨速度と研磨時間とから計算した研磨量から求められる研磨深さが、圧痕の深さより十分に大きくなるまで研磨する。構造物容器40の表面を研磨したら、レプリカ採取装置61を用いて、研磨後の構造容器40の表面のレプリカを採取して、構造容器40の表面に圧痕等が残留していないことを確認する。これにより、圧痕からの腐食の進展等を防止できる。
When removing the indentation, an appropriate polishing rate of the abrasive attached to the polishing
なお上記実施例においては、水中構造物とは水中に潜没している構造物、水中に一部が潜没している構造物、構造物表面が水に濡れている図5に示したような容器のいずれをも含むものである。すなわち、上記実施例の水中構造物の検査では、検査者が構造物の表面への接近が著しく制限されており、遠隔操作で検査せざるを得ない状況下にあるものとしている。 In the above embodiment, the underwater structure is a structure that is submerged in water, a structure that is partially submerged in water, and the surface of the structure is wet with water as shown in FIG. Including any container. That is, in the inspection of the underwater structure of the above embodiment, the inspector is remarkably restricted from approaching the surface of the structure, and is in a situation where it is necessary to inspect by remote operation.
本実施例によれば、水中にある構造物に対しても遠隔から検査装置を操作できるので、簡便に高精度で硬さを測定できる。特に、1回の検査手順で、複数の硬さデータを得られるので、構造物の硬さの評価を高精度化することができる。また、1回の検査で複数箇所の硬さを計測できるので、構造物表面の硬さ分布も得られる。本実施例によれば、構造物表面の例えば溶接部のような形態的特徴とき裂のような欠陥とを、圧痕と共にレプリカに転写して観察するので、例えば溶接部の位置と硬さの分布の関係や、欠陥と硬さ分布の関係のように、因果関係を容易に得られる。 According to the present embodiment, since the inspection apparatus can be remotely operated even for a structure in water, the hardness can be easily measured with high accuracy. In particular, since a plurality of hardness data can be obtained in one inspection procedure, the hardness of the structure can be evaluated with high accuracy. Moreover, since the hardness of several places can be measured by one test | inspection, the hardness distribution of the structure surface is also obtained. According to the present embodiment, morphological features such as welds on the surface of the structure and defects such as cracks are transferred to the replica together with indentations and observed. For example, the position and hardness distribution of the welds A causal relationship can be easily obtained, such as a relationship between a defect and a hardness distribution.
1、1a…構造物、2…構造物の表面、3…容器、4…容器押し付け機構、5…圧子針、6…軸受けシリンダー、7…ピストン、8…空気圧制御室、9…空気供給ノズル、10…空気供給管、11…レプリカ採取用スポンジ、12…レプリカ供給ノズル、13…レプリカ硬化液貯溜室、14…レプリカ主液貯溜室、15…レプリカ硬化液押し出しピストン、16…レプリカ主液押し出しピストン、17…空気シリンダー、18…ピストン連結治具、19…第1空気圧調整管、20…第2空気圧調整管、21…小型軸受シリンダー、22…小型ピストン、23…大型軸受シリンダー、24…大型ピストン、30…採取レプリカ、31…レプリカ観察装置、32…データ解析装置、33…観察モニター、34…溶接部、35…き裂、36…圧痕、37…圧痕寸法計測用スケール、40…(構造物)容器、41…水、42…第2圧力制御バルブ、、43…検査治具、44…容器押し付け装置、44a…遠隔操作装置、45…検査制御装置、46…オペレータ、47…圧縮空気供給マニホールド、48…コンプレッサー、49…第1圧力制御バルブ、50…検査装置、51…第1空気シリンダー圧制御バルブ、52…第2空気シリンダー圧制御バルブ、60…レプリカ装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Structure, 2 ... Structure surface, 3 ... Container, 4 ... Container pressing mechanism, 5 ... Indenter needle, 6 ... Bearing cylinder, 7 ... Piston, 8 ... Air pressure control chamber, 9 ... Air supply nozzle, DESCRIPTION OF
Claims (11)
The method for inspecting a structure according to claim 1, wherein after the replica is created, the surface of the structure is polished to remove the indentation from the surface of the structure, and the structure can be put to practical use.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003303842A JP2005070003A (en) | 2003-08-28 | 2003-08-28 | Method and apparatus for inspecting structure |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008155345A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Residual stress evaluation method for waterjet peening processed surface |
JP2010243402A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sato Kogyo Co Ltd | Method and device for measuring strength of early-age concrete |
-
2003
- 2003-08-28 JP JP2003303842A patent/JP2005070003A/en active Pending
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