JP2015102446A - 配管の非破壊検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体を配管上で確実に往復移動させることができると共に、他の配管にも容易に流用できるようにする。【解決手段】配管２の被破壊検査を行うための計測機器３１を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪３２によって配管上を移動する装置本体３と、配管の管軸方向に沿って配置され、走行車輪３２の溝３２ａを嵌合させることにより当該走行車輪３２を転動させるための一対のガイドレール４Ａ、４Ｂと、所定間隔で並列に配列された走行車輪が脱輪することなく一対のガイドレールが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレールを連結すると共に、装置本体が走行車輪を介して一対のガイドレールに載せられると、当該装置本体の重量が加重されることで変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルト６とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、配管外壁面から非破壊検査を行う配管の非破壊検査装置に係り、特に、配管外壁面上で計測機器を移動させることで配管内壁面の検査を行うことができる配管の非破壊検査装置に関する。

従来から、配管外壁面から配管内壁面の非破壊検査を行うために種々の検査装置が開発されている。
例えば、配管上に固定されるレールと、レール上を車輪を介して走行するように駆動される台車と、台車に固定され、配管の肉厚を測定するセンサ部とを備えた配管検査装置が開示されている（特許文献１参照。）。レールは所定の長さに形成され、適宜間隔をおいて固定具により配管上部に固定されている。

また、配管にエックス線を照射する携帯型エックス線発生装置と、携帯型エックス線発生装置に配管を中心に対向配設され、配管を透過した透過エックス線の強度を配管の管軸方向と直交した方向に配列されるセンサでデータサンプリングする一次元アレイセンサと、携帯型エックス線発生装置及び一次元アレイセンサを同時に配管の管軸方向へ往復移動させる第１の走行機構と、携帯型エックス線発生装置を配管の管軸方向と直交する方向へ往復移動させる第２の走行機構とから構成されている配管腐食検査装置が開示されている（特許文献２参照。）。

第１の走行機構は、一次元アレイセンサが固定されているスライドベースと、スライドベースを配管の管軸方向へ往復移動させるためのスライド軸と、スライド軸を配管上に配置する一対の固定ベースと、一対の固定ベースをそれぞれ配管に固定する２つのベルトとを備えている。

第２の走行機構は、携帯型エックス線発生装置が固定されている移動ベースと、移動ベースを配管の管軸方向と直交する方向へ往復移動させるための移動軸と、移動軸をスライドベース上に配置するために当該スライドベースに固定される一対の固定ベースとを備えている。

特開２００７−２８５７７２号公報 特開２００１−４５６２号公報

しかしながら、特許文献１の配管検査装置では、センサ部を配管上で移動させるためのレールが当該配管に固定されているので、センサ部を配管上で確実に移動させることはできるが、他の配管に容易には流用することができないという難点があった。

また、特許文献２の配管腐食検査装置では、携帯型エックス線発生装置及び一次元アレイセンサを同時に配管の管軸方向へ往復移動させる第１の走行機構であるスライド軸が固定されている一対の固定ベースが、２つのベルトによって配管に固定されているので、携帯型エックス線発生装置及び一次元アレイセンサを配管上で確実に移動させることはできるが、他の配管に容易には流用することができないという難点があった。

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、装置本体を配管上で確実に往復移動させることができると共に、他の配管にも容易に流用することができる配管の非破壊検査装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成する本発明の第１の態様である配管の非破壊検査装置は、配管の被破壊検査を行うための計測機器を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪によって配管上を移動する装置本体と、配管の管軸方向に沿って配置され、走行車輪の溝を嵌合させることにより当該走行車輪を転動させるための一対のガイドレールと、所定間隔で並列に配列された走行車輪が脱輪することなく一対のガイドレールが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレールを連結すると共に、装置本体が走行車輪を介して一対のガイドレールに載せられると、当該装置本体の重量が加重されることで変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルトとを備えているものである。

このような第１の態様である配管の非破壊検査装置によれば、一対のガイドレールを等間隔で平行に配置されるように複数の可撓性を有するベルトで連結していることから、装置本体が走行車輪を介して一対のガイドレールに載せられると、装置本体の重量が一対のガイドレールを介して複数の可撓性を有するベルトに加重され、この装置本体の重量が加重されたベルトは変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接されるので、一対のガイドレールを配管に対して安定した状態で敷設することができる。したがって、他の配管においても一対のガイドレールを安定した状態で敷設することができることから、装置本体を配管上で確実に往復移動させることができ、且つ他の配管にも容易に流用することができるようになる。

本発明の第２の態様は第１の態様である配管の非破壊検査装置において、ガイドレールは、一方の端部に係合孔が設けられ、他方の端部に係合孔に挿入するための係合突起が設けられ、係合孔と係合突起とを係合することで、走行車輪が転動可能に当該ガイドレールを連結するように構成されているものである。なお、本明細書において「挿嵌」とは、差し込んで嵌めることを意味する。

このような第２の態様である配管の非破壊検査装置によれば、装置本体の走行距離を延ばすことができ、而も配管にカーブが設けられていても湾曲したガイドレールを繋ぐことで装置本体の走行距離を延ばすことができる。

本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様である配管の非破壊検査装置において、ガイドレールは円筒状に形成され、走行車輪の溝は円筒状のガイドレールに嵌合する断面円弧状に形成されているものである。

このような第３の態様である配管の非破壊検査装置によれば、ガイドレールが円筒状に形成されているので、配管の幅方向のサイズが変わってガイドレールが当該配管の周方向に移動しても、走行車輪をガイドレールに対して安定した状態で嵌合させることができる。

本発明の第４の態様は第１の態様乃至第３の態様のうちの何れか１つの態様である配管の非破壊検査装置において、ガイドレールの配管への設置側に複数固定されるジグ本体と、配管の管軸方向に沿って配置され、且つ配管の周壁に接してその周方向に離間した状態でジグ本体に固定される一対の円筒体とから成るレールセット用ジグを備えているものである。

このような第４の態様である配管の非破壊検査装置によれば、レールセット用ジグの２つの円筒体がそれぞれ配管の管軸方向に沿って線接触になるので、円筒状の配管の管径サイズが変わっても安定した状態で設置することができる。

本発明の第５の態様は第４の態様である配管の非破壊検査装置において、円筒体は、金属製丸パイプと、金属製丸パイプの外周を覆った状態で固定される環状のゴム状弾性体とから構成されているものである。

このような第５の態様である配管の非破壊検査装置によれば、レールセット用ジグに使用される円筒体の接触部がゴム状弾性体なので、配管を傷つけることなくガイドレールをセットすることができ、而も摩擦係数の高いゴムを使用することで配管上の所定位置にガイドレールを安定的に設置させることができるようになる。

本発明の第６の態様は第４の態様又は第５の態様である配管の非破壊検査装置において、ベルトは、ジグ本体と円筒体とで着脱自在に挟持されているものである。なお、本明細書において「挟持」とは、挟んだ状態で支持することを意味する。

このような第６の態様である配管の非破壊検査装置によれば、レールセット用ジグに固定するベルトの位置を調整することができるので、配管の幅方向のサイズに応じて一対のガイドレールの軌間を保持させることができる。

本発明の配管の非破壊検査装置によれば、一対のガイドレールを配管上に載せ且つ装置本体を走行車輪を介して配管上の一対のガイドレールに載せるだけで、当該一対のガイドレールを安定した状態で配管上に敷設させることができるようになるので、装置本体を配管上で確実に往復移動させることができると共に、他の配管にも容易に流用することができるようになる。

本発明の配管の非破壊検査装置における好ましい実施の形態を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 本発明の配管の非破壊検査装置における構成要素である一対のガイドレール及びベルトを示す斜視図である。 本発明の配管の非破壊検査装置における構成要素であるレールセット用ジグとベルトとの関係を示す斜視図である。

以下、本発明の配管の非破壊検査装置を実施するための形態例について、図面を参照して説明する。
本発明の配管の非破壊検査装置は、ガス、蒸気、油、水等を目的地に供給するために配設される配管の内外壁面の減肉や腐食等の欠陥を検出するために、計測機器を走行させながら配管の外壁面側から当該配管の内外壁面の欠陥を広範囲に検査するものである。

このような本発明の配管の非破壊検査装置は図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、配管２の被破壊検査を行うための計測機器３１を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪３２によって配管上を移動する装置本体３と、配管の管軸方向に沿って配置され、走行車輪３２の溝３２ａを嵌合させることにより当該走行車輪３２を転動させるための一対のガイドレール４Ａ、４Ｂと、所定間隔で並列に配列された走行車輪３２が脱輪することなく一対のガイドレール４Ａ、４Ｂが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを連結すると共に、装置本体３が走行車輪３２を介して一対のガイドレール４Ａ、４Ｂに載せられると、当該装置本体３の重量が加重されることで変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルト６とを備えている。

装置本体３は、ねじ送り等の一般的な走行機構３３と、走行機構３３を駆動するモータＭとを備えている。この装置本体３の走行車輪３２は、例えば図１（Ａ）、（Ｂ）においては、装置本体３の四隅にそれぞれ配置され、少なくとも２本が走行機構３３によって駆動されることで、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂ上をバランスよく走行することができる。また、走行車輪３２は、ガイドレール４Ａ、４Ｂ上でスリップすることを防いだり走行中の振動を抑制したりするために、ガイドレール４Ａ、４Ｂに当接する溝３２ａがゴム等の弾性部材で覆われている。なお、走行車輪３２自体を弾性部材で作成してもよい。

計測機器３１は、配管の外壁面に超音波センサを接触させて超音波を照射し、配管の内壁面から反射されてくる超音波の伝播時間を計測して肉厚測定する超音波測定法と、予め設定した部位について配管を中心に放射線源とフィルムまたは二次元センサを対向配設した後、所定時間放射線を照射し、当該照射時間内の積算放射線量を測定し画像化して腐食量を推定する放射線フィルム法または放射線検出二次元センサ法とが用いられている。放射線フィルム法または放射線検出二次元センサ法は、配管に存在する腐食部を透過してくる放射線の積算放射量と他の部位（正常部等）を透過してくる放射線の積算放射線量との差分を指標とすることにより腐食量を推定するものである。

例えば、放射線検出二次元センサ法を適用する計測機器３１は、配管２にエックス線を照射するように装置本体３に設置されているエックス線発生器３１１と、配管２を透過してくる透過エックス線の強度を連続的に検出するためのセンサが当該配管の管軸方向と直交する方向に配列され、且つエックス線発生器３１１に配管２を中心に対向配設されたアレイ形状の一次元センサ３１２とを備えている。アレイ形状の一次元センサ３１２は、具体的には、装置本体３に固定されるセンサ保持棒３１３の先端部に設置されたセンサ保持具３１４により保持されている。

ガイドレール４Ａ、４Ｂは、例えば円筒状に形成されているとよい。この場合、走行車輪３２の溝３２ａの溝は円筒状のガイドレールに嵌合する断面円弧状に形成されている。
また、ガイドレール４Ａ、４Ｂは図２に示すように、一方の端部に係合孔４１が設けられ、他方の端部に係合孔４１に挿入するための係合突起４２が設けられ、係合孔４１と係合突起４２とを係合することで、走行車輪３２が転動可能に当該ガイドレール４Ａ、４Ｂを連結するように構成されているとよい。即ち、ガイドレール４Ａの係合孔４１に係合突起４２を挿入し、ガイドレール４Ｂの係合孔４１に係合突起４２を挿入することで、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを順次連結していくことができる。

さらに、ガイドレール４Ａ、４Ｂは図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示すように、当該ガイドレール４Ａ、４Ｂの配管への設置側に複数固定されるジグ本体５１と、配管の管軸方向に沿って配置され、且つ配管の周壁に接してその周方向に離間した状態でジグ本体５１に固定される一対の円筒体５２Ａ、５２Ｂとから成るレールセット用ジグ５を備えているとよい。

このレールセット用ジグ５の円筒体５２Ａ、５２Ｂは、金属製丸パイプ５２１と、金属製丸パイプ５２１の外周を覆った状態で固定される環状のゴム状弾性体５２２とから構成されているとよい。この環状のゴム状弾性体５２２としては、合成ゴムの弾性とプラスチックの剛性とを併せ持ったウレタンゴムが好適である。また、ウレタンゴムは、耐摩耗性、耐薬品性、耐油性が優れているので、ガス、蒸気、油、水等の配管には好適である。

ベルト６は、ジグ本体５１と円筒体５２Ａ、５２Ｂとで着脱自在に挟持されている。即ち、ベルト６の一方側がジグ本体５１と円筒体５２Ａとで着脱自在に挟持され、ベルト６の他方側がジグ本体５１と円筒体５２Ｂとで着脱自在に挟持されていることになる。具体的には、図３に示すように、ジグ本体５１は、円筒体５２Ａ、５２Ｂが第１のねじによって固定される台座に、ガイドレール４Ａ、４Ｂが第２のねじによって固定される軸受円弧部が設けられ、ベルト６は第２のねじの締付力によってジグ本体５１の台座と円筒体５２Ａ、５２Ｂとの間に挟持されることになる。

この際、円筒体５２Ａ、５２Ｂが上述のように金属製丸パイプ５２１及び環状のゴム状弾性体５２２から構成されていれば、ベルト６は環状のゴム状弾性体５２２の摩擦力によりジグ本体５１及び円筒体５２Ａ、５２Ｂ間から位置ずれしてしまうことを防ぐことができる。特に、ウレタンゴムがこのような機能を発揮させるのには好適である。なお、ベルト６をジグ本体５１及び円筒体５２Ａ、５２Ｂ間から位置ずれしないようにするためには、ねじによる螺合手段に限らず、ベルト６をジグ本体５１と円筒体５２Ａ、５２Ｂとで着脱自在に挟持することができれば、どのような機械的手段でもよい。

このようなベルト６としては、例えば、引張・折り曲げ・摩擦などの外圧に強く、弾力性に富み、シワになりにくいナイロンベルトが使用される。なお、ベルト６は図２においては、走行車輪３２が脱輪することなく一対のガイドレール４Ａ、４Ｂが等間隔で平行に配置されるように、当該ガイドレールの敷設方向に３本が等間隔に配置されている。

このように構成された本発明の配管の非破壊検査装置１の機能について以下説明する。
まず、非破壊検査を行うための配管２の上に、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを当該配管２の管軸方向に沿って配置する。この時、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂは、軌間が装置本体３に設けられた走行車輪３２の左右間隔に一致するようになる。

次に、装置本体３を走行車輪３２を介して一対のガイドレール４Ａ、４Ｂに載せると、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを等間隔で平行に配置されるように複数の可撓性を有するベルト６で連結していることから、装置本体３の重量が一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを介して複数の可撓性を有するベルト６に加重され、この装置本体３の重量が加重されたベルト６は変形して配管２の周壁に沿った状態で当該配管２に圧接されるので、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを配管２に対して安定した状態で敷設することができる。これにより、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂは、ベルト６で配管２に固縛しなくてもよくなる。

したがって、他の配管においても、ベルトで配管に固縛しなくても一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを安定した状態で敷設することができることから、装置本体３を配管２上で確実に往復移動させることができ、且つ他の配管にも容易に流用することができるようになる。

また、一対のガイドレール４Ａ、４Ｂは、ジグ本体５１及び一対の円筒体５２Ａ、５２Ｂから成るレールセット用ジグ５を備えていれば、レールセット用ジグ５の２つの円筒体５２Ａ、５２Ｂがそれぞれ配管２の管軸方向に沿って線接触になるので、円筒状の配管２の管径サイズが変わっても安定した状態で設置することができる。

また、円筒体５２Ａ、５２Ｂは、金属製丸パイプ５２１及び環状のゴム状弾性体５２２から構成されていれば、レールセット用ジグ５に使用される円筒体５２Ａ、５２Ｂの接触部がゴム状弾性体になるので、配管２を傷つけることなくガイドレール４Ａ、４Ｂをセットすることができ、而も摩擦係数の高いゴムを使用することで配管２上の所定位置にガイドレール４Ａ、４Ｂを安定的に設置させることができるようになる。

また、ガイドレール４Ａ、４Ｂは、一方の端部に係合孔４１が設けられ、他方の端部に係合孔４１に挿入するための係合突起４２が設けられていれば、装置本体３の走行距離を延ばすことができ、而も配管２にカーブが設けられていても湾曲したガイドレールを繋ぐことで装置本体３の走行距離を延ばすことができる。

また、ベルト６は、ジグ本体５１と円筒体５２Ａ、５２Ｂとで着脱自在に挟持されていれば、レールセット用ジグ５に固定するベルト６の位置を調整することができるので、配管の幅方向のサイズに応じて一対のガイドレール４Ａ、４Ｂの軌間を保持させることができる。

また、ガイドレール４Ａ、４Ｂは円筒状に形成され、走行車輪３２の溝３２ａの溝は円筒状のガイドレール４Ａ、４Ｂに嵌合する断面円弧状に形成されていれば、配管２の幅方向のサイズが変わってガイドレールが当該配管２の周方向に移動しても、走行車輪３２をガイドレールに対して安定した状態で嵌合させることができる。したがって、本発明の配管の非破壊検査装置１を適用する配管２の形状は円筒管に限らない。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１……被破壊検査装置
２……配管
３……装置本体
３１……計測機器
３２……走行車輪
３２ａ……溝
４Ａ、４Ｂ……一対のガイドレール
４１……係合孔
４２……係合突起
５……レールセット用ジグ
５１……ジグ本体
５２Ａ、５２Ｂ……一対の円筒体
６……ベルト
６０……ベルト部
６１……バックル

上述の目的を達成する本発明の第１の態様である配管の非破壊検査装置は、配管の非破壊検査を行うための計測機器を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪によって配管上を移動する装置本体と、配管の管軸方向に沿って配置され、走行車輪の溝を嵌合させることにより当該走行車輪を転動させるための一対のガイドレールと、所定間隔で並列に配列された走行車輪が脱輪することなく一対のガイドレールが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレールを連結すると共に、装置本体が走行車輪を介して一対のガイドレールに載せられると、当該装置本体の重量が加重されることで変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルトとを備えているものである。

このような本発明の配管の非破壊検査装置は図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、配管２の非破壊検査を行うための計測機器３１を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪３２によって配管上を移動する装置本体３と、配管の管軸方向に沿って配置され、走行車輪３２の溝３２ａを嵌合させることにより当該走行車輪３２を転動させるための一対のガイドレール４Ａ、４Ｂと、所定間隔で並列に配列された走行車輪３２が脱輪することなく一対のガイドレール４Ａ、４Ｂが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレール４Ａ、４Ｂを連結すると共に、装置本体３が走行車輪３２を介して一対のガイドレール４Ａ、４Ｂに載せられると、当該装置本体３の重量が加重されることで変形して配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルト６とを備えている。

１……非破壊検査装置
２……配管
３……装置本体
３１……計測機器
３２……走行車輪
３２ａ……溝
４Ａ、４Ｂ……一対のガイドレール
４１……係合孔
４２……係合突起
５……レールセット用ジグ
５１……ジグ本体
５２Ａ、５２Ｂ……一対の円筒体
６……ベルト
６０……ベルト部
６１……バックル

Claims (6)

1. 配管の被破壊検査を行うための計測機器を備え、所定間隔で並列に配列された走行車輪によって前記配管上を移動する装置本体と、
   前記配管の管軸方向に沿って配置され、前記走行車輪の溝を嵌合させることにより当該走行車輪を転動させるための一対のガイドレールと、
   前記所定間隔で並列に配列された走行車輪が脱輪することなく前記一対のガイドレールが等間隔で平行に配置されるように当該一対のガイドレールを連結すると共に、前記装置本体が前記走行車輪を介して前記一対のガイドレールに載せられると、当該装置本体の重量が加重されることで変形して前記配管の周壁に沿った状態で当該配管に圧接される複数の可撓性を有するベルトとを備えていることを特徴とする配管の非破壊検査装置。
2. 前記ガイドレールは、一方の端部に係合孔が設けられ、他方の端部に前記係合孔に挿入するための係合突起が設けられ、前記係合孔と前記係合突起とを係合することで、前記走行車輪が転動可能に当該ガイドレールを連結するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の配管の非破壊検査装置。
3. 前記ガイドレールは円筒状に形成され、前記走行車輪の前記溝は前記円筒状のガイドレールに嵌合する断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の配管の非破壊検査装置。
4. 前記ガイドレールの前記配管への設置側に複数固定されるジグ本体と、
   前記配管の前記管軸方向に沿って配置され、且つ前記配管の前記周壁に接してその周方向に離間した状態で前記ジグ本体に固定される一対の円筒体とから成るレールセット用ジグを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載の配管の非破壊検査装置。
5. 前記円筒体は、金属製丸パイプと、前記金属製丸パイプの外周を覆った状態で固定される環状のゴム状弾性体とから構成されていることを特徴とする請求項４記載の配管の非破壊検査装置。
6. 前記ベルトは、前記ジグ本体と前記円筒体とで着脱自在に挟持されていることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の配管の非破壊検査装置。

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