JP2010060476A - 配管の検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温の配管における減肉を検査する方法であって、高温用接触媒質を介して超音波探触子を前記配管表面に接触させる探触子配置ステップと、前記超音波探触子を、前記配管表面に接触させたまま前記配管の軸方向に沿って移動させる検査ステップとからなる。高温用接触媒質を介して超音波探触子を高温の配管表面に接触させるので、検査対象が高温の配管であっても、熱による超音波探触子の損傷を防ぐことができ、減肉等を検査することができる。すると、検査対象となる配管を備えたプラント設備を停止しなくても検査ができるので、配管の保守点検を定期的にかつ比較的短い間隔で検査することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、かかる配管の保守点検に使用される配管の検査方法に関する。
特許文献1、2には、超音波探触子を、配管に固定される治具によって配管の軸方向に沿って移動させて、配管の局部腐食を検査する方法が開示されている。これらの方法によれば、配管の軸方向に沿って超音波探触子を移動させるので、配管の厚さを配管の軸方向に沿って連続して測定できるから、定点測定では検出できない局部的な減肉でも発見できる。
これらの放射線を利用した方法は、非接触で検査を行うことができるので、保温材を施工したままでも検査を行うことができる。つまり、高温の配管等でも検査を行うことができるので、プラント設備を稼動させた状態でも配管等の検査が可能である。
一方、放射線−リアルタイム画像処理法の場合には、配管の連続測定が可能であり、大口径の配管でも測定はできるが、エルボ部等の曲がった管の検査を行うことができない。しかも、放射線−リアルタイム画像処理法はその検査精度が低く、大口径の配管を検査した場合には、たとえ直管部であっても、局所的に点在する欠陥等を精度よく検出することは困難である。
つまり、放射線を利用した上記方法では、いずれも高温状態の配管を連続測定することは可能であるが、大口径配管、とくに、大口径のエルボ部に存在する局所的な欠陥等を精度よく検査することはできないのである。
第2発明の配管の検査方法は、第1発明において、前記検査ステップにおいて、前記高温用接触媒質を、前記超音波接触子と前記配管表面との間に注入しながら、前記超音波探触子を移動させることを特徴とする。
第3発明の配管の検査方法は、第1発明において、前記探触子配置ステップを行う前に、前記高温用接触媒質を検査を行う領域に塗布する塗布ステップを行うことを特徴とする。
第4発明の配管の検査方法は、第1、第2または第3発明において、前記探触子配置ステップと前記検査ステップとを繰り返して検査を行う場合において、前記検査ステップ終了後前記探触子配置ステップを行う前に、前記超音波探触子の位置を前記配管の周方向に沿って移動させる検査位置変更ステップを実行することを特徴とする。
第5発明の配管の検査方法は、第1、第2、第3または第4発明において、前記配管の基準位置に対する前記超音波探触子の位置を検出する位置センサを備えており、該位置センサが発信する位置信号と、前記超音波探触子が発信する検査信号とを対応づけて保存することを特徴とする。
第2発明によれば、高温用接触媒質を超音波探触子と配管表面との間に注入しながら検査ステップを実行するので、供給する高温用接触媒質によって超音波探触子を冷却することができる。したがって、熱による超音波探触子の損傷をより確実に防ぐことができる。
第3発明によれば、検査する領域に予め高温用接触媒質を塗布しているので、超音波探触子を塗布されている高温用接触媒質上を移動させるだけで連続して検査を行うことができる。すると、超音波探触子を移動させる度に、高温用接触媒質を塗布する作業を行わなくてもよいので、検査を迅速に行うことができる。
第4発明によれば、超音波探触子の位置を配管の周方向に沿って変えれば、複数箇所を配管の軸方向に沿って連続的に検査できるから、定点測定に比べて、検査漏れを少なくすることができる。
第5発明によれば、位置センサからの位置信号と、超音波探触子が発信する検査信号とが対応づけて保存されているので、これらに基づいて、検査位置による配管の状態の変化を画像化することができる。すると、検査を行う作業者が、配管の状態をイメージし易くなるので、欠陥の発見が容易になる。しかも、定期的に検査を行い、そのデータを比較すれば、配管の腐食速度や経年変化を把握することもできるので、配管の損傷状況や交換時期などを予測することも可能となる。
本発明の配管検査方法は、超音波を利用して配管の厚さを測定し、配管に生じている減肉等の欠陥を検出する方法であり、高温の流体(例えば高温プロセス流体、過熱蒸気)が流されて高温になっている配管の厚さを、高温の状態のまま測定できるようにしたことに特徴を有している。つまり、配管が設けられているプラント設備が稼動している状況でも配管の厚さを精度良く測定をできるようにしたことに特徴を有しているのである。
ここで、大口径の配管とは、実際のプラント設備において使用される配管のうちその径が大きいものを意味している。具体的には、6B以上の配管から、現存するプラントにおいて使用されうる配管のうち最大の配管(60B程度)までを意味している。しかし、本発明の配管検査方法の性質上、検査できる配管径の上限は存在しないので、上記の範囲の配管に限られず、60Bより大きい配管でも検査を行うことは可能である。
図1(A)および図2において、符号Sは超音波探触子を示しており、符号CUは超音波探触子Sと電気的に接続されこの超音波探触子Sの作動を制御する制御手段を示している。
また、超音波探触子Sは、検出した検査信号を制御手段CUに送信する機能も有している。具体的には、超音波探触子Sが発信した超音波は、配管P内で反射して超音波探触子Sまで戻ってくるが、この反射波が戻ってきたタイミングや反射波の強度、周波数等に関する情報を含んだ信号を検査信号として制御手段CUに送信する機能を有している。
また、制御手段CUには、超音波探触子Sが発信する検査信号が入力されており、制御手段CUは、入力された検査信号を、位置センサから供給される位置信号と対応づけて保存する機能を有している。
この位置センサは、図示しないが、超音波探触子Sやこの超音波探触子Sの移動を案内する治具等に取り付けられており、超音波探触子Sの位置を検出してその位置に関する位置信号を制御手段CUに送信する機能を有している。位置信号とは、例えば、配管Pの軸方向に沿った基準位置BLから超音波探触子Sまでの距離(図2(A),(B)のD)に関する情報を含んだ信号や、屈曲部PBであれば基準位置BLに対する超音波探触子Sの回転角度(図1(A)のθ)に関する情報を含んだ信号等であるが、超音波探触子Sの位置に関する情報を含んだ信号であればよい。なお、上記基準位置BLは、検査する現場の状況に応じて適宜設定することができるが、例えば、配管Pの同士を接続している溶接箇所等を基準位置BLとして使用することができる。
かかる高温用接触媒質HTを設ければ、配管Pの熱は高温用接触媒質HTを介して超音波探触子Sに伝達される。すると、耐熱性の高い超音波探触子Sを用いる場合はもちろん、温度の低い測定対象に使用される一般的な超音波探触子Sを使用して高温の配管Pを測定しても、超音波探触子Sが熱によって損傷することを防ぐことができる。
しかも、高温用接触媒質HTによって超音波探触子Sと配管Pとの間の隙間を完全に埋めることができるから、超音波探触子Sから放出される超音波を効率良く配管Pに供給でき、供給された超音波を超音波探触子Sと配管Pとの間で効率良く伝播させることができる。
すると、検査対象となる配管Pを備えたプラント設備を停止しなくても、配管Pの減肉の有無を検査することができるので、配管Pの保守点検を定期的にかつ比較的短い間隔で検査することができる。そして、配管Pの損傷を早期に発見することも可能になるから、配管Pの損傷に起因するプラント設備の停止や事故等を防ぐことができる。
さらに、定期的に配管Pの検査を行い、位置信号および検査信号を検査記録として保存しておけば、保存されている検査記録を比較することによって配管Pの腐食状況を時系列で確認することができる。つまり、配管Pの腐食速度や経年変化を把握することができるので、配管Pの損傷状況や交換時期などを予測することも可能となる。
まず、図1(A)に示すように、配管Pにおいて、検査する領域の表面に高温用接触媒質HTを塗布する(塗布ステップ)。
ついで、配管Pの表面であって、高温用接触媒質HTが塗布されている位置に超音波探触子Sを接触させる。このとき、超音波探触子Sを、配管Pの中心軸に対する周方向における所定の位置に配置する(探触子配置ステップ)。
そして、検査ステップでは、超音波探触子Sを配管Pの軸方向に沿って移動させるので、配管Pの軸方向に沿って、配管Pの各位置におけるフライトタイムを連続して測定することができる。言い換えれば、配管Pの軸方向に沿って連続して配管Pの厚さが測定できるのである。
そして、本実施形態の配管の検査方法では、超音波法によって減肉を検出しているので、大口径の屈曲した配管であっても、その減肉発生の有無を精度良く検出できる。しかも、配管の減肉を調査する領域には高温用接触媒質HTが塗布されているので、この領域内であれば、超音波探触子Sが熱によって損傷することなく減肉発生の有無を精度良く検出できる。
しかし、高温用接触媒質HTは検査ステップを行うときに超音波探触子Sと配管Pとの間に配置されていればよいので、検査領域に予め高温用接触媒質HTを塗布しておくのではなく、例えば、超音波探触子Sを移動させる直前に、超音波探触子Sを移動させる位置に高温用接触媒質HTを塗布してもよい。つまり、高温用接触媒質HTの塗布と超音波探触子Sの移動を交互に繰り返して検査ステップを行ってもよい。
また、検査ステップを実行させながら、高温用接触媒質HTを超音波探触子Sと配管P表面との間に順次注入する装置を設けてもよい。この場合、超音波探触子Sと配管P表面との間に、新しい高温用接触媒質HTを順次注入できる。すると、注入された新しい高温用接触媒質HTによって超音波探触子Sを冷却することもできるので、熱による超音波探触子Sの損傷をより確実に防ぐことができる。
なお、図3の画像(B-scope画像)では、横軸が配管Pの軸方向の位置を示しており、縦軸は超音波探触子Sが超音波を発信してから超音波探触子Sが反射波を受信するまでの時間を示している。つまり、超音波探触子Sによって配管P表面から供給された超音波が、配管Pの裏面で反射して配管Pの表面に戻ってくるまでの時間(フライトタイム)を示している。また、図3において、色の濃くなっているタイミングが超音波探触子Sが反射波を受信した時間である。つまり、B-scope画像において、その上端から色の濃くなっている部分までの距離(例えば、図3のL0、L1)が、超音波探触子Sが超音波を発信してから反射波を受信するまでの時間(フライトタイム)を示している。
PB 屈曲部
PS 直管部
S 超音波探触子
HT 高温用接触媒質
Claims (5)
- 高温の配管における減肉を検査する方法であって、
高温用接触媒質を介して超音波探触子を前記配管表面に接触させる探触子配置ステップと、
前記超音波探触子を、前記配管表面に接触させたまま前記配管の軸方向に沿って移動させる検査ステップとからなる
ことを特徴とする配管の検査方法。 - 前記検査ステップにおいて、
前記高温用接触媒質を、前記超音波接触子と前記配管表面との間に注入しながら、前記超音波探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項1記載の配管の検査方法。 - 前記探触子配置ステップを行う前に、前記高温用接触媒質を検査を行う領域に塗布する塗布ステップを行う
ことを特徴とする請求項1記載の配管の検査方法。 - 前記探触子配置ステップと前記検査ステップとを繰り返して検査を行う場合において、
前記検査ステップ終了後前記探触子配置ステップを行う前に、前記超音波探触子の位置を前記配管の周方向に沿って移動させる検査位置変更ステップを実行する
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の配管の検査方法。 - 前記配管の基準位置に対する前記超音波探触子の位置を検出する位置センサを備えており、
該位置センサが発信する位置信号と、前記超音波探触子が発信する検査信号とを対応づけて保存する
ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の配管の検査方法。
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KR101499163B1 (ko) * | 2013-03-22 | 2015-03-05 | 삼성중공업 주식회사 | 비파괴 검사 장치 및 그의 제어 시스템 |
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2008
- 2008-09-05 JP JP2008227771A patent/JP2010060476A/ja active Pending
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