JP2008032508A - 配管検査装置および配管検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配管の亀裂や腐食減肉などの検査を配管全長に渡って効率良く行うことができる配管検査装置および配管検査方法を提供する。
【解決手段】可撓性のあるシート４上に送信コイル１と受信コイル２の一対で使用する渦流センサ３が複数配列された渦流センサ部５を配管２０の外面に密着させながら走査し、その時の渦流探傷器６の送受信波形に基づいて、配管２０の亀裂や腐食減肉などの検査を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、配管の亀裂や腐食減肉などの検査を行うための配管検査装置および配管検査方法に関するものである。

従来、配管の亀裂や腐食減肉などの検査を行うための配管検査装置としては、例えば特許文献１公報に記載された大径管の板厚測定システムが挙げられる。このシステムは、図６に示すように、タイヤが軟質材からなってそれぞれ駆動される走行車輪７１ａ〜７１ｄを有し、大径管７２の内面７３を走行可能な親台車７４と、親台車７４の底部に固定され、親台車７４を大径管７２の内面の任意の位置に固定可能な磁力を有するマグネットと、親台車７４の進行方向に２列かつ千鳥状に並べて配置され、親台車７４に上下動かつ前後に首振り可能に設けられて大径管７２に常時付勢され、それぞれが親台車７４と同一方向を向いて４つの小車輪を備えた４個以上の子台車と、親台車７４の走行距離を測定する距離計８６と、超音波センサ８３を同時に作動させる多チャンネル型超音波制御装置８４と、板厚の測定結果を表示する表示装置８８とを有するものである。

また、従来の他の配管検査装置としては、例えば特許文献２公報に記載されたパイプラインの内面検査装置が挙げられる。この検査装置は、図７に示すよう、パイプライン９１の管内を走行するピグ９２に搭載したタイヤ型超音センサ９４を用いて、管壁の腐食量等を検査するものである。
特開２００４−１４４１７０号公報 特開昭６２−０７９３５２号公報

しかし、従来の配管検査装置においては、主に超音波センサが用いられていることから、高精度（０．１ｍｍ精度）での肉厚変化（腐食減肉）の検査は可能であるが、ピンポイント（点）での計測となる。そのため、数キロ〜十数キロ施設された配管全長にわたり肉厚検査をすることは困難である。また、ガス配管内部にピグのような走行・検査装置を搬入することは難しい場合がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、配管の亀裂や腐食減肉などの検査を配管全長に渡って効率良く行うことができる配管検査装置および配管検査方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］可撓性のあるシート上に送信コイルと複数の受信コイルが配された渦流センサ部と、前記送信コイルに交流電流を流すことにより配管金属中に渦電流を発生させるとともに、前記受信コイルから配管金属中の亀裂や腐食減肉などの影響を受けた渦電流を交流電流波形として受信する渦流探傷器とを備えていることを特徴とする配管検査装置。

［２］前記渦流センサ部は、送信コイルと受信コイルの一対で使用する渦流センサが複数配列されたものであることを特徴とする前記［１］に記載の配管検査装置。

［３］前記渦流センサ部は、ヨーク型の送信コイルの内部に複数の受信コイルが配されたものであることを特徴とする前記［１］に記載の配管検査装置。

［４］前記渦流センサ部を配管に沿って移動させるための移動機構と、該移動機構を遠隔操作する操作制御装置とを備えていることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の配管検査装置。

［５］前記［１］〜［４］のいずれかに記載の配管検査装置を用いて、前記渦流センサ部を配管の外面に密着させながら走査し、その時の前記渦流探傷器の送受信波形に基づいて、当該配管の亀裂や腐食減肉の検査を行うことを特徴とする配管検査方法。

本発明においては、可撓性のあるシート上に送信コイルと複数の受信コイルを配した渦流センサ部と、渦流センサ部からの配管金属中の亀裂や腐食減肉などの影響を受けた渦電流を交流電流波形として受信する渦流探傷器を備えているので、渦流センサ部を配管の外面に密着させながら走査することによって、渦流センサと配管とのリフトオフ変動による計測誤差を最小化することができるとともに、配管全長に渡り効率的な配管検査を行なうことが可能である。また、渦流センサ部を配管に沿って移動させるための移動機構とそれを遠隔操作する操作制御装置とを備えることにより、遠隔からの配管検査が可能となっている。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における配管検査装置のシステム構成を示す図であり、この配管検査装置は、渦流センサ部５と渦流探傷器６と移動機構８と操作制御装置９を備えている。

渦流センサ部５は、図２（ａ）に側面図、図２（ｂ）に正面図を示すように、上部に受信コイル１、下部に送信コイル２を備えた複数個の渦流センサ３（ここでは、６個の渦流センサ３ａ〜３ｆ）を可撓性のあるシート４の上に配置したものである。なお、シート４の端部には、コネクタ７が設けられており、このコネクタ７に配線ケーブル１０を差し込むことによって、渦流センサ部５と渦流探傷器６が接続されるようになっている。

そして、渦流探傷器６は、渦流センサ３の送信コイル２に交流電流を流すことにより配管金属中に渦電流を発生させるとともに、渦流センサ３の受信コイル１から配管金属中の亀裂や腐食減肉などの影響を受けた渦電流を交流電流波形として受信するようになっている。

また、移動機構８は、渦流センサ部５を配管の外面に密着させながら管軸方向に走査させるためのものであり、ここでは、図３に示すように、渦流センサ部５の移動機構として磁石車輪８が取り付けられている。

そして、操作制御装置９は、磁石車輪８による走行を遠隔操作するとともに、磁石車輪８のエンコーダ情報と同期して、渦流探傷器６からの信号波形を記録するようになっている。それによって、信号波形の解析結果（例えば、受信する電流の大きさや、送信波形と受信波形の位相差などのデータを解析した結果）に基づいて、配管のどの位置に亀裂や腐食減肉などがあるかを検出する。必要に応じて、検出結果をカラーマップ表示することもできるようになっている。

なお、渦流センサ部５で用いている可撓性のあるシート４とは、配管金属中の渦電流の発生を妨げない素材・厚さで構成して、渦流センサ部５を配管外面（曲面）に密着させながら滑らせることを容易にするためのものであり、例えば、テフロン（登録商標）やアクリルなどの素材で、厚さは最大０．１ｍｍ程度である。

また、渦流センサ３の下部に位置する送信コイル１はコイルの巻軸を水平方向に、上部に位置する受信コイル２はコイルの巻き軸を垂直方向に位置させている。渦流センサ３の配置数・レイアウト（マトリクス配置・千鳥配置など）については、使用条件によって適宜変更可能である。

図４は、上記のように構成された配管検査装置を用いた配管検査方法の一例を示すものであり、管台２１に載置されている配管２０に対して、渦流センサ部５を配管２０外面に密着させながら、磁石車輪８によって管軸方向に走査させるとともに、渦流センサ部５と配線ケーブル１０で接続された渦流探傷器６を移動台車２２に搭載して、渦流センサ部５の走査に対応して移動させている。そして、渦流探傷器６の送受信波形に基づいて配管２０の全長に渡って、亀裂や腐食減肉などの検査を行い、配管２０のどの位置に亀裂や腐食減肉などがあるかを検出する。

なお、上記において、場合によっては、磁石車輪８によって渦流センサ部５を走査させるのに代えて、作業者が人力で渦流センサ部５を走査させるようにしてもよい。

このようにして、この実施形態においては、可撓性のあるシート４上に送信コイル１と受信コイル２の一対で使用する渦流センサ３が複数配列された渦流センサ部５を配管２０の外面に密着させながら走査した時の、渦流探傷器６の送受信波形に基づいて、配管２０の亀裂や腐食減肉などの検査を行うようにしているので、渦流センサ３と配管２０とのリフトオフ変動による計測誤差を最小化するとともに、配管２０全長に渡り効率的な配管検査が可能であり、配管のどの位置に亀裂や腐食減肉などがあるかを的確に検出することができる。また、渦流センサ部５を配管２０に沿って移動させるための磁石車輪８とそれを遠隔操作する操作制御装置９とを備えることにより、遠隔からの配管検査が可能となっている。

なお、上記の実施形態において、渦流センサ部５として、図２に示したような、送信コイル１と受信コイル２の一対で使用する渦流センサ３が複数配列されたものだけでなく、例えば、図５に示すように、ヨーク型の送信コイル１１の内部に複数の受信コイル１２が配されたものを用いることもできる。この場合も同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態における配管検査装置のシステム構成を示す図である。 本発明の一実施形態における渦流センサ部を示す図である。 本発明の一実施形態における移動機構を示す図である。 本発明の一実施形態の配管検査装置による配管検査の状況を示す図である。 本発明の一実施形態における渦流センサ部の他の例を示す図である。 従来の配管検査装置を示す図である。 従来の他の配管検査装置を示す図である。

符号の説明

１ 送信コイル
２ 受信コイル
３、３ａ〜３ｆ 渦流センサ
４ 可撓性のあるシート
５ 渦流センサ部
６ 渦流探傷器
７ コネクタ
８ 移動機構（磁石車輪）
９ 操作制御装置
１０ 配線ケーブル
１１ ヨーク型の送信コイル
１２ 受信コイル
２０ 配管
２１ 管台
２２ 移動台車

Claims (5)

1. 可撓性のあるシート上に送信コイルと複数の受信コイルが配された渦流センサ部と、前記送信コイルに交流電流を流すことにより配管金属中に渦電流を発生させるとともに、前記受信コイルから配管金属中の亀裂や腐食減肉などの影響を受けた渦電流を交流電流波形として受信する渦流探傷器とを備えていることを特徴とする配管検査装置。
2. 前記渦流センサ部は、送信コイルと受信コイルの一対で使用する渦流センサが複数配列されたものであることを特徴とする請求項１に記載の配管検査装置。
3. 前記渦流センサ部は、ヨーク型の送信コイルの内部に複数の受信コイルが配されたものであることを特徴とする請求項１に記載の配管検査装置。
4. 前記渦流センサ部を配管に沿って移動させるための移動機構と、該移動機構を遠隔操作する操作制御装置とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配管検査装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の配管検査装置を用いて、前記渦流センサ部を配管の外面に密着させながら走査し、その時の前記渦流探傷器の送受信波形に基づいて、当該配管の亀裂や腐食減肉の検査を行うことを特徴とする配管検査方法。

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