JP2009097989A

JP2009097989A - 探触子移動装置

Info

Publication number: JP2009097989A
Application number: JP2007269780A
Authority: JP
Inventors: Rikio Suzuki; 力雄鈴木; Kazunori Yonemochi; 一徳米持
Original assignee: Japan Industrial Testing Co Ltd
Current assignee: Japan Industrial Testing Co Ltd
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】化学プラント等の鋼管は、ある間隔毎にラックと呼ばれているH型鋼に乗っていたり、壁を貫通して設置されていたりしている。鋼管がこのH型鋼に接触している部分や壁などを貫通している部分については、鋼管に腐食が発生しても目視などの光学的な手段を使用することができず、垂直探触子を用いた板厚測定もできないため、２探触子法による検査を行っている。従来は２探触子法を用いて検査する場合は、２つの探触子を固定してつなぎ合わせるアーチ式の装置やスライドベルト式の装置が一般的に使用されていた。しかしながら、H鋼に接触している部分や壁を貫通している部分においては、アーチ式の装置やスライドベルト式の装置では装置の設置が困難であったり、検査ができなかった。
【解決手段】２探触子法による検査を行う場合に、２つの探触子が対向した状態で連続的に移動できるようにするため、探触子を備えた２台の走行車と、２台の走行車を同期して移動させることができるような走行制御器を設けた装置を用いた。
【選択図】図1ａ

Description

超音波検査方法による化学プラントや石油プラントや原子力プラントなどにおける鋼管や機器及び底板の腐食深さ及び減肉深さ及び残肉厚さの検査において、２探触子法を用いて検査する場合における探触子の移動に関するものである。

超音波検査方法による腐食及び減肉の検査は垂直探触子を用いて板厚を測定する方法が存在した。減肉部の精密な減肉深さを測定する方法としては現在も有効に活用されている。しかしながら、垂直探触子を用いる方法は検査個所の表面に探触子を当てる空間がなければ検査することができず、化学プラントの鋼管のように定間隔にあるH型鋼のような障害物がある場所や当て板やサポート材が溶接されている場所には適応することができなかった。このような場所を検査する方法として超音波の斜角入射の２探触子法による検査方法が示されている。（たとえば特許文献１）斜角入射による２探触子法による検査において、２つの探触子を向かい合わせに固定し探触子を移動させる装置として図２に示すようなアーチ式の装置が一般的に使用されている。
しかしながら、アーチ式の装置では、図３に示すように鋼管支えのラックと呼ばれているＨ鋼が存在している場合、その接触部あるいは付近の検査をしたい場合、検査が非常に困難であった。

更に、２探触子法による検査においてアーチ式と別の方法として、図４に示すような探触子を装備したスライドベルトを鋼管に巻きつけて探触子を移動させる方法もある。しかしながら、検査対象であるＨ型鋼を挟んだ両側に、鋼管の長手方向に平行な状態に探触子を対向して取り付けることは、はなはだ困難であった。また、図５に示すように鋼管が壁を貫通している場合には適応できなかった。

超音波検査方法における探触子移動装置として、マグネット車輪を利用した台車を用いる方法が以前から複数示されている。（たとえば特許文献２）
しかしながら、化学プラントなどでは壁を貫通している鋼管などが存在し、このよう
な場所では２探触子法による検査方法に適した探触子移動装置が存在しなかった。

本発明によれば、超音波検査の２探触子法による検査を行う場合において、２つの探触子を連結固定する装置を用いることができない検査対象において検査することができるようになった。
特許公開公報２００５−２４９５５０号特許公開公報２００１−１２９３４号

化学プラント等の鋼管は、ある間隔毎にラックと呼ばれているH型鋼に乗っていたり、壁を貫通して設置されていたりしている。鋼管がこのH型鋼に接触している部分や壁などを貫通している部分については、鋼管に腐食が発生しても目視などの光学的な手段を使用することができず、あるいは垂直探触子を用いた板厚測定もできないため、超音波の斜角入射による２探触子法による検査を行っている。従来は２探触子法を用いて検査する場合は、２つの探触子を固定してつなぎ合わせる図２に示すようなアーチ式の装置や図４に示すようなスライドベルト式の装置が一般的に使用されていた。しかしながら、図３に示すようなH鋼に接触している部分や図５に示すような壁を貫通している部分においては、アーチ式の装置やスライドベルト式の装置では設置が困難な場合や、あるいは検査ができない場合があった。

本発明においては、２探触子法による検査を行う場合に、２つの探触子が対向した状態で連続的に移動できるようにするため、探触子を備えた２台の走行車と、２台の走行車を同期して移動させることができるように走行車制御器を設けた装置を用いた。

超音波検査の２探触子法による検査を行う場合において、鋼管などの検査を行う場合に障害物となるラックと呼ばれるＨ型鋼や壁などが存在する場合に、安定的な検査ができるようになった。

発明の詳細について図を用いて説明する。図１ａに示すように、２台の走行車７と１つの走行車制御器８がフレキシブルシャフト４で接続されている。走行車制御器８にはクラッチノブ１がついており、クラッチノブ１を引くことにより、内部の一部の傘歯車９の噛み合わせを解除し、２本のうち１本のフレキシブルシャフト４を自由回転状態にすることができる。この状態で駆動ハンドル２を回転させることにより、２台の走行車７のうち１台の走行車７のみ走行させることができる。超音波探傷器の受信エコー高さを見ながら、受信エコー高さが最大になるように走行車７の位置を合わせる。クラッチノブ１を動作位置に戻すと、傘歯車９がかみ合い、駆動ハンドル２を回すことにより生じる動力を２本のフレキシブルシャフト４が同じ回転角度になるように動力を伝達する。フレキシブルシャフト４の回転角度に応じて２台の走行車７に動力が伝達される。走行車７に搭載されているウォームホイール５を通じてフレキシブルシャフト４の回転角度に応じた回転角度がマグネット車輪６に伝達される。すなわち、駆動ハンドル２の回転角度に応じて、２台の走行車は同じ移動量になる。また、走行車７のギヤにウォームホイール５を用いることにより、鋼管を移動する場合に生じる走行車にかかる重力による力が駆動ハンドルに伝達されないようになり、走行車も自重により移動しないようになっている。

実際の使用方法について説明する。図６に示すように図１に示した２台の走行車７を鋼管にマグネット車輪６の磁力で吸着させる。超音波探傷器で超音波の波形を確認しながら２台の走行車７に搭載している発信探触子と受信探触子の位置をクラッチノブ１を引いた状態で１本のフレキシブルシャフト４を回転させて超音波探傷器の受信エコー高さが最大になる位置に調整する。２台の走行車７が測定開始位置になったときにクラッチノブ１を押し込み設置を完了させる。走行車７の設置が完了したところで、超音波探傷器を記録開始にし、駆動ハンドル２を回転させて超音波検査を行う。

モーターで走行車を駆動させる場合を図７を用いて説明する。２台の電動走行車２２には、各々に走行モーター２３を搭載する。電動走行車２２に装備された探触子１０が常に対向して同一速度で走行することが必要であり、このために走行モーター２３はパルスモーターなどの回転角度が制御できるものを用いるのが良い。走行モーター２３からのモーターケーブル２４により接続する電動式走行車制御器２７には、回転制御器である２台のモータードライバー２５と、この２台のモータードライバー２５が同一指令信号を発信するためのモーター制御器２６としてパルス発信制御器を搭載している。したがって、２台の電動走行車２２は移動量を同期して走行することができる。また、走行モーター２３は受信パルス数による可変速機能を有していて、検査場所の状況に応じて可変速するための機能を搭載している。通常のモーターでも実現は可能であるがエンコーダーなどを搭載し２台のモーターを同期させる必要があり、装置全体として高コストになる。

実際の使用例は図６に示した設置方法と同じである。２台の電動走行車２３を鋼管に吸着させた後、電動式走行車制御器２７の１台走行のスイッチを操作することにより、１台の電動走行車２３を超音波探傷器の受信エコー高さが最大になる位置に移動させて設置を完了する。設置完了後、電動式走行車制御器２７のスイッチを同時走行として検査を開始する。

本発明のように探触子が発信側と受信側が各１個で向き合う使用例の他に、仕様の異なる探触子を各々の走行車に複数個を搭載することも可能である。

鋼管の腐食や減肉を超音波検査の２探触子法を用いて検査する場合に、鋼管がラックと呼ばれているＨ型鋼にのっている場合や壁を貫通している場合においても検査が可能になった。図６に示す鋼管と壁開放部の最短距離１９が２ｍから３ｍ程度のときは請求項２に記載の装置により検査が可能となった。鋼管と壁開放部の最短距離１９が長い場合は、フレキシブルシャフトの使用ではシャフトのねじれが大きく、角度誤差が発生するが、このような場合には請求項３に記載の装置により検査が可能となった。通常の平板の場合の検査においても安定した検査が可能となった。

本発明の説明図走行車の側面からの図アーチ式の説明図Ｈ鋼がある場合のアーチ式の説明図Ｈ鋼がある場合のスライドベルト式の説明図鋼管が壁を貫通している場合の説明図鋼管が壁を貫通している場合での使用状態を説明する図モーターを用いて実施した場合の説明図

符号の説明

１クラッチノブ
２駆動ハンドル
３フレキシブルシャフト端末
４フレキシブルシャフト
５ウォームホイール
６マグネット車輪
７走行車
８走行車制御器
９傘歯車
１０探触子
１１探触子を繋ぐ固定アーム
１２探触子の移動方向
１３鋼管支えのＨ鋼
１４探触子を取り付けたスライドベルト
１５スライドベルトを繋ぐ接続棒
１６スライドベルトの回転方向
１７鋼管が貫通している壁
１８貫通している鋼管の検査部位
１９鋼管と壁開放部の最短距離
２０壁の一方の走行車
２１壁の反対側の走行車
２２電動走行車
２３走行モーター
２４モーターケーブル
２５モータードライバー
２６モーター制御器
２７電動式走行車制御器

Claims

超音波検査の２探触子法で検査を行う場合において、発信探触子と受信探触子が対向した状態で連続的に移動するため、探触子を備えた２台の走行車と２台の走行車を同期させる走行車制御器によって構成されていることを特徴とする探触子移動装置。
請求項１に記載の装置において、走行車制御器が傘歯車で構成されたギャーボックスであり、走行車制御器と走行車の接続方法が２本のフレキシブルシャフトであることを特徴とする探触子移動装置。
請求項１に記載の装置において、各走行車にモーターを搭載し、走行車制御器にモーターを制御するモータードライバー２台と２台のモータードライバーを同期させるモーター制御器を搭載したことを特徴とする探触子移動装置。