JP2017219317A - 周溶接部の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周溶接部における欠陥の存在する部位に関わらず、精度良く欠陥の寸法を算出可能な周溶接部の検査方法を提供する。【解決手段】検査方法は、初期位置にあるＸ線検査機（Ｘ線源４１２ａ及びＸ線画像検出器４１３ａ）を用いて第１Ｘ線画像を生成し、第１欠陥領域ＦＡを抽出し、寸法を算出する。次に、初期位置から所定角度βだけ回転させた後のＸ線検査機（Ｘ線源４１２ｂ及びＸ線画像検出器４１３ｂ）を用いて第２Ｘ線画像を生成し、第１欠陥領域に対応する第２欠陥領域ＦＢを抽出する。次に、第１欠陥領域の位置と第２欠陥領域の位置とを比較することで、第１欠陥領域に対応する欠陥Ｆが、周溶接部のＸ線源側の部位及びＸ線画像検出器側の部位のうち何れの部位に存在するかを判定する。最後に、欠陥Ｆの存在する部位に応じた補正係数を決定し、第１欠陥領域の寸法に対して乗算する。【選択図】図６

Description

本発明は、複数の管の端部同士を接続するために形成された周溶接部の検査方法に関する。特に、本発明は、周溶接部における欠陥の存在する部位に関わらず、精度良く欠陥の寸法を算出可能な周溶接部の検査方法に関する。

従来、特許文献１に開示されているように、コイルドチュービングと称されるリールに巻き取られた管が知られている。このコイルドチュービングは、例えば、洋上においてリールから巻き出され、海底油田や海底ガス田等の坑井に降下される。コイルドチュービングは、例えば、洋上のホスト設備と海底坑井とを繋ぐ制御ラインとして機能するアンビリカルケーブルとして利用される。アンビリカルケーブルは、電線、高圧油圧ホース、光ケーブル等を内部に含んでいる。

一つのリールに巻き取られるコイルドチュービングは、一般的に３０００フィートを超えるような長尺の管であるため、コイルドチュービングとしては、複数の管の端部同士に周溶接を施して形成される長尺管が広く用いられる。

上記のような長尺管に形成された周溶接部の検査項目の一つとして、母材の鋳造時や周溶接の際に生じ得るポロシティと称される空洞状の欠陥を検出することが挙げられる。具体的には、長尺管の肉厚に対して一定以上の割合（例えば、１０％以上）の円相当径を有するポロシティが周溶接部に存在すれば、その周溶接部は不良であると判定される。一定以上の大きさのポロシティが存在すれば、周溶接部の機械的特性や耐食性が低下するからである。

ここで、ポロシティのような溶接部の内部に存在する欠陥を検出するには、一般的にＸ線検査装置が用いられる（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載の方法は、溶接管の長手方向に対して略垂直な方向から該溶接管に向けてＸ線を放射するＸ線源と、溶接管を挟んでＸ線源に対向する位置に配置され、Ｘ線源から放射されて溶接管を透過したＸ線を検出するＸ線画像検出器とを備えるＸ線検査機を用いて溶接管の溶接部を検査する方法である。特許文献２に記載の方法を周溶接部の検査に適用すれば、周溶接部に存在する欠陥を可視化できると考えられる。

しかしながら、ＵＯ管や電縫管など溶接線が管の長手方向に延びる溶接部を検査する場合には問題とはならないものの、複数の管の端部同士に周溶接を施して製造される長尺管の周溶接部を検査する場合には、長尺管の長手方向に対して略垂直な方向から周溶接部に向けてＸ線を放射すると、周溶接部のＸ線源側の部位に存在する欠陥及びＸ線画像検出器側の部位に存在する欠陥の何れもがＸ線画像検出器で同時に検出されることになり、検出した欠陥が何れの部位に存在するものであるかを認識できない。
また、検出した欠陥が何れの部位に存在するかによって、Ｘ線画像検出器で検出される欠陥の倍率が異なることになる。Ｘ線画像検出器で検出される欠陥の倍率は、Ｘ線源とＸ線画像検出器との距離をＸ線源と欠陥との距離で除算した値で決まるからである（Ｘ線源と欠陥との距離が小さければ小さいほど、Ｘ線画像検出器で検出される欠陥の倍率が大きくなる）。このため、実際には同じ寸法の欠陥であっても、何れの部位に存在するかによって、Ｘ線画像検出器で検出される際には寸法の異なる欠陥として検出されることになる。したがい、前述のように、長尺管の肉厚に対して一定以上の割合の円相当径を有する欠陥が周溶接部に存在するか否かを精度良く判定できず、ひいては周溶接部の良否判定を精度良く行うことができないおそれがある。

上記の問題は、周溶接部のＸ線源側の部位に存在する欠陥及びＸ線画像検出器側の部位に存在する欠陥の何れもがＸ線画像検出器で同時に検出されることに起因しているため、片側の部位に存在する欠陥のみが検出されるように、長尺管の長手方向に垂直な方向に対して傾いた方向から周溶接部に向けてＸ線を放射する（すなわち、周溶接部のＸ線源側の部位にのみＸ線を放射するか、或いは、周溶接部のＸ線画像検出器側の部位にのみＸ線を放射する）ことも考えられる。しかしながら、傾いた方向から周溶接部に向けてＸ線を放射したのでは、欠陥の寸法そのものを精度良く評価できないおそれがある。また、一度に周溶接部の片側の部位しか検査できないため、周溶接部の全体を検査するのに時間を要する。このため、傾いた方向から周溶接部に向けてＸ線を放射する方法は好ましくない。

国際公開第１９９８／３１４９９号 特開昭５８−１１７４４５号公報

本発明は、周溶接部における欠陥の存在する部位に関わらず、精度良く欠陥の寸法を算出可能な周溶接部の検査方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、通常のＸ線検査機（被検査管の長手方向に対して略垂直な方向から該被検査管に向けてＸ線を放射するＸ線源と、被検査管を挟んでＸ線源に対向する位置に配置され、Ｘ線源から放射されて被検査管を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線画像検出器とを備えるＸ線検査機）を用いたとしても、工夫を施すことにより、周溶接部における欠陥の存在する部位を認識可能であることに想到した。具体的には、以下の通りである。
まず初期位置にあるＸ線検査機を用いてＸ線画像（第１Ｘ線画像）を生成し、この生成したＸ線画像における欠陥領域（第１欠陥領域）を抽出する。次に、Ｘ線検査機を初期位置から被検査管の周方向周りに所定角度だけ回転させた後にＸ線画像（第２Ｘ線画像）を生成し、この生成したＸ線画像における欠陥領域（第２欠陥領域）を抽出する。第１欠陥領域に対応する欠陥と第２欠陥領域に対応する欠陥とが同じ欠陥であれば、周溶接部における欠陥の存在する部位（Ｘ線源側の部位又はＸ線画像検出器側の部位）に応じて、第１欠陥領域に対する第２欠陥領域の移動方向が異なることになる。したがい、第１Ｘ線画像における第１欠陥領域の位置と、第２Ｘ線画像における前記第２欠陥領域の位置とを比較することで、上記の移動方向を特定すれば、第１欠陥領域に対応する欠陥が存在する部位がＸ線源側の部位及びＸ線画像検出器側の部位の何れであるかを認識可能であることに想到した。

本発明は、本発明者らの上記知見に基づき完成したものである。
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、被検査管の長手方向に対して略垂直な方向から該被検査管に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検査管を挟んで前記Ｘ線源に対向する位置に配置され、前記Ｘ線源から放射されて前記被検査管を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線画像検出器とを備えるＸ線検査機を用いて被検査管の周溶接部を検査する方法であって、以下の第１〜第４ステップを含むことを特徴とする。
（１）第１ステップ：初期位置にある前記Ｘ線検査機を用いて前記周溶接部を含む前記被検査管の第１Ｘ線画像を生成し、該生成した第１Ｘ線画像に画像処理を施すことで前記周溶接部に相当する画素領域内で第１欠陥領域を抽出し、該第１欠陥領域の寸法を算出する。
（２）第２ステップ：前記Ｘ線検査機を前記初期位置から前記被検査管の周方向周りに所定角度だけ回転させた後、該回転後のＸ線検査機を用いて前記周溶接部を含む前記被検査管の第２Ｘ線画像を生成し、該生成した第２Ｘ線画像に画像処理を施すことで前記周溶接部に相当する画素領域内で前記第１欠陥領域に対応する第２欠陥領域を抽出する。
（３）第３ステップ：前記第１ステップで生成した前記第１Ｘ線画像における前記第１欠陥領域の位置と、前記第２ステップで生成した前記第２Ｘ線画像における前記第２欠陥領域の位置とを比較することで、前記第１欠陥領域に対する前記第２欠陥領域の移動方向を判定し、該判定した移動方向に基づき、前記第１欠陥領域に対応する欠陥が、前記周溶接部の前記Ｘ線源側の部位及び前記Ｘ線画像検出器側の部位のうち何れの部位に存在する欠陥であるかを判定する。
（４）第４ステップ：前記第３ステップの判定結果に基づき、前記第１欠陥領域に対応する欠陥の存在する部位に応じた補正係数を決定し、該決定した補正係数を前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法に対して乗算し、該乗算した結果を前記第１欠陥領域の寸法として確定する。

本発明に係る周溶接部の検査方法によれば、第１〜第３ステップを実行することで、初期位置にあるＸ線検査機を用いて抽出した第１欠陥領域が、被検査管の周溶接部のＸ線源側の部位及びＸ線画像検出器側の部位のうち何れの部位に存在する欠陥であるかを判定可能である。このため、Ｘ線源と欠陥との距離、ひいてはＸ線画像検出器で検出される欠陥の倍率を算出可能である。したがい、第４ステップにおいて、欠陥の存在する部位に応じた（Ｘ線源と欠陥との距離に応じた）補正係数を決定することができ、該決定した補正係数を用いて第１欠陥領域の寸法を補正することで、欠陥の存在する部位に関わらず、精度良く欠陥の寸法を算出可能である。そして、例えば、算出した欠陥の寸法（確定した第１欠陥領域の寸法）を予め定めた周溶接部の良否の判定基準と比較し、この周溶接部の良否判定基準以上であれば、周溶接部が不良であると判定し、周溶接部の良否判定基準未満であれば、周溶接部が正常であると判定することが可能である。
なお、本発明において、「初期位置にあるＸ線検査機」とは、Ｘ線検査機が備えるＸ線源及びＸ線画像検出器が初期位置にあることを意味する。
また、本発明において、「Ｘ線検査機を回転させる」とは、Ｘ線検査機が備えるＸ線源及びＸ線画像検出器を一体的に（Ｘ線源及びＸ線画像検出器が被検査管を挟んで対向する状態を維持して）回転させることを意味する。
また、本発明において、Ｘ線検査機を回転させる「所定角度」は、小さすぎると、第１欠陥領域に対する第２欠陥領域の移動量が小さくなるために、その移動方向を判定することが困難になるおそれがある。逆に、「所定角度」が大きすぎると、第１欠陥領域に対応する欠陥が回転後のＸ線検査機の視野角の範囲から外れることで、第１欠陥領域に対応する第２欠陥領域を抽出できないおそれがある。このため、「所定角度」の下限は、第１Ｘ線画像に対する第２Ｘ線画像の移動量（視野の移動量）が検出対象である欠陥の寸法以上となるような角度に設定することが好ましい。また、「所定角度」の上限は、Ｘ線検査機の視野角の１／２の角度に設定することが好ましい。

被検査管の周溶接部に存在する欠陥がポロシティである場合、前述のように、一定以上の円相当径を有するポロシティが周溶接部に存在すれば、その周溶接部は不良であると判定される。
したがい、第１ステップにおいては、第１欠陥領域の円相当径を算出することが好ましい。すなわち、前記第１ステップにおいて、前記第１欠陥領域の面積を算出し、該第１欠陥領域の面積に基づき、前記第１欠陥領域の寸法として円相当径を算出することが好ましい。
上記の好ましい方法によれば、第１ステップにおいて、第１欠陥領域の寸法として円相当径が算出され、第４ステップにおいて、この円相当径に補正係数を乗算した結果が第１欠陥領域の寸法として確定されることになる。

ここで、第１ステップで算出した第１欠陥領域の寸法が明らかに大きい場合や小さい場合には、周溶接部の良否判定を行うに際して、第１欠陥領域に対応する欠陥の存在部位に応じた補正は必ずしも必要ではないと考えられる。すなわち、例えば、被検査管の肉厚の１０％以上の円相当径を有する欠陥が周溶接部に存在すれば該周溶接部は不良であると判定する場合に、第１ステップで算出した補正前の第１欠陥領域の寸法（円相当径）が被検査管の肉厚の５０％である場合には、補正の有無に関わらず、周溶接部が不良であると判定されることは明らかである。また、例えば、第１ステップで算出した補正前の第１欠陥領域の寸法（円相当径）が被検査管の肉厚の１％である場合には、補正の有無に関わらず、周溶接部が正常であると判定されることは明らかである。
上記のような場合であっても、第１欠陥領域に対応する欠陥の存在部位に応じた補正を行うために第２〜第４ステップを実行することは、検査時間が無駄に長くなるため好ましくない。

したがい、前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法に基づく周溶接部の良否判定が、第２〜第４ステップによる補正の有無に応じて、異なる結果となるおそれがありそうな場合にのみ、第２〜第４ステップを実行すればよい。より正確に行うには、前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法が所定の基準範囲（周溶接部の良否判定基準とは別に定める基準）内である場合にのみ、前記第２ステップ、前記第３ステップ及び前記第４ステップを実行し、前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法が前記基準範囲外の場合には、前記第２ステップ、前記第３ステップ及び前記第４ステップを実行せずに、前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法を前記第１欠陥領域の寸法として確定することが好ましい。
なお、上記の「基準範囲」としては、算出した第１欠陥領域の寸法が、周溶接部の良否の判定基準（例えば、被検査管の肉厚の１０％の円相当径）以上であるか未満であるかが補正の有無に関わらず明らかであると考えられる範囲を適宜決定すれば良い。例えば、基準範囲を被検査管の肉厚の３％以上３０％以下の円相当径とすれば、第１ステップで算出した第１欠陥領域の寸法（円相当径）がこの基準範囲内である場合（すなわち、第１欠陥領域の円相当径が肉厚の３％以上３０％以下である場合）にのみ、第２〜第４ステップを実行し、基準範囲外である場合（すなわち、第１欠陥領域の円相当径が肉厚の３％未満か３０％を超える場合）には、第２〜第４ステップを実行せずに、第１ステップで算出した第１欠陥領域の寸法（円相当径）を第１欠陥領域の寸法（円相当径）として確定することになる。

本発明に係る周溶接部の検査方法によれば、周溶接部における欠陥の存在する部位に関わらず、精度良く欠陥の寸法を算出可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る周溶接部の検査方法を適用する長尺管の製造設備の概略構成を模式的に示す平面図である。 図２は、図１に示すＸ線検査装置本体が具備するＸ線検査機の概略構成を模式的に示す図である。 図３は、図１に示すＸ線漏洩抑制機構の概略構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る周溶接部の検査方法において、Ｘ線検査機の回転前後の状態を模式的に示す図である。 図５は、図１に示す画像処理装置が実行する画像処理の内容を説明する説明図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る周溶接部の検査方法の第３ステップの内容を説明する説明図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る周溶接部の検査方法の第３ステップの内容を説明する説明図である。 図８は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。 図９は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。 図１０は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。 図１１は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。 図１２は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。 図１３は、図１に示す制御装置が実行する手順による溶接装置及びＸ線検査装置の動きを説明する平面図である。

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る周溶接部の検査方法について、コイルドチュービング等の長尺管の製造設備に適用する場合を例に挙げて説明する。最初に、製造設備の全体構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る周溶接部の検査方法を適用する長尺管の製造設備の概略構成を模式的に示す平面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る長尺管の製造設備（以下、適宜、単に「製造設備」という）１００は、搬送装置１と、溶接装置２と、巻取装置３と、Ｘ線検査装置４とを備えている。また、本実施形態に係る製造設備１００は、搬送装置１、溶接装置２、巻取装置３及びＸ線検査装置４の動作を制御する制御装置５を備えている。さらに、本実施形態に係る製造設備１００は、複数の管Ｐが載置された搬入台６を備えている。
本実施形態に係る製造設備１００は、好ましい構成として、溶接装置２とＸ線検査装置４とが、搬送装置１に沿って互いに別個に移動可能とされている。すなわち、溶接装置２とＸ線検査装置４とが、管Ｐの搬送方向（管Ｐの長手方向）に沿って互いに別個に移動可能とされている。具体的には、例えば、溶接装置２及びＸ線検査装置４は、それぞれエアシリンダ等の駆動機器（図示せず）に取り付けられており、下部にはそれぞれ車輪（図示せず）が取り付けられている。また、床面には、管Ｐの搬送方向に沿ってレール（図示せず）が設けられている。制御装置５によって、前記駆動機器を駆動することにより、溶接装置２及びＸ線検査装置４は、それぞれの車輪がレール上で転動して、搬送装置１に沿って互いに別個に移動可能とされている。このため、後述のように、Ｘ線検査装置４によって周溶接部が不良であると判断された場合に、搬送装置１及び巻取装置３を逆方向に駆動する必要がない。また、例えば、周溶接を施す管Ｐの長さに応じて、溶接装置２とＸ線検査装置４との離間距離を調整して管Ｐの長さに略等しい距離に設定すれば、溶接装置２による周溶接と、Ｘ線検査装置４による周溶接部の検査とを並行して行い、製造効率を高めることも可能である。

本実施形態の管Ｐは、例えば、ステンレス鋼管であり、溶接装置２によって管Ｐに周溶接が施されることによって形成される長尺管Ｐ１がアンビリカルケーブルとして用いられる場合には、好ましくは二相ステンレス鋼管とされる。管Ｐは、電縫管であっても、継目無管であってもよい。

搬送装置１は、制御装置５によって駆動され、管Ｐをその長手方向（図１に示すＸ方向）に一直線上に搬送する装置である。具体的には、本実施形態では、搬入台６に載置された複数の管Ｐが、搬送装置１に向けて長手方向に直交する方向（図１に示すＹ方向）に順次搬入され、搬送装置１が、搬入された複数の管Ｐを長手方向に搬送する。なお、搬入台６は、所定の搬入機構（図示せず）を具備し、制御装置５によって搬入機構が駆動されることで、複数の管Ｐが順次搬入される。

本実施形態の搬送装置１は、サイドクランプローラ１１と、Ｖローラ１２とを具備する。
サイドクランプローラ１１は、溶接装置２に対して管Ｐの搬送方向（Ｘ方向）上流側において、管Ｐを水平方向に挟持するように配置されている。サイドクランプローラ１１は、モータ等を駆動源として回転することで、管Ｐの長手方向に駆動力を付与する。
Ｖローラは、搬入台６から管Ｐが搬入される位置から巻取装置３までの間において、管Ｐ（長尺管Ｐ１を含む）の下方に配置されている。Ｖローラは、管Ｐを下方から支持し、管Ｐの長手方向への搬送に伴って回転する。
以上の構成により、溶接装置２によって周溶接を施される前の管Ｐ及び巻取装置３によってリール３１に巻き取られる前の長尺管Ｐ１は、サイドクランプローラ１１によって長手方向の駆動力を付与され、巻取装置３によってリール３１に巻き取られた後の長尺管Ｐ１は、巻取装置３によって長手方向の駆動力を付与され、それぞれ長手方向に搬送されることになる。
なお、本実施形態では、搬送装置１として、駆動力を付与するサイドクランプローラ１１と、駆動力を付与せずに従動するだけのＶローラ１２とを具備する構成について説明したが、これに限るものではない。搬送装置としては、例えば、サイドクランプローラ１１に代えて、管Ｐを搬送方向上流側から下流側に押すプッシャを採用するなど、複数の管Ｐを長手方向に搬送できる限りにおいて種々の構成を採用可能である。

溶接装置２は、搬送装置１に沿って配置されている。溶接装置２は、制御装置５によって駆動され、搬送装置１で搬送される複数の管Ｐの端部同士に周溶接を施して長尺管Ｐ１を形成する装置である。
本実施形態の溶接装置２は、周溶接機（円周溶接機）２１と、周溶接機２１を挟んで管Ｐの搬送方向（管Ｐの長手方向）に沿って配置された一対の把持装置２２とを具備する。また、本実施形態の溶接装置２は、冷却装置（図示せず）も具備する。冷却装置の冷却方法としては、例えば強制空冷を例示できる。

制御装置５は、各管Ｐの端部が周溶接機２１の配置位置に到着したタイミングで、搬送装置１及び巻取装置３の動作を停止し、各把持装置２２を駆動する。これにより、各把持装置２２が、各管Ｐの端部を把持する。すなわち、管Ｐの搬送方向上流側に配置された把持装置２２で搬送方向上流側に位置する管Ｐの先端部を把持し、搬送方向下流側に配置された把持装置２２で搬送方向下流側に位置する管Ｐ（長尺管Ｐ１）の後端部を把持する。そして、各把持装置２２は、各管Ｐの軸心が合致するように、各管Ｐの位置を調整する。次いで、制御装置５は、周溶接機２１を駆動し、周溶接機２２が、位置調整された各管Ｐの端部同士に周溶接を施す。最後に、制御装置５は、冷却装置を駆動し、冷却装置が、形成された周溶接部ＰＷを冷却する。周溶接部ＰＷの冷却が終了した後、制御装置５は、各把持装置２２による把持を解除し、搬送装置１及び巻取装置３を駆動して、長尺管Ｐ１を搬送する。

巻取装置３は、搬送装置１に沿って、溶接装置２に対して管Ｐ（長尺管Ｐ１）の搬送方向下流側に配置されている。巻取装置３は、制御装置５によって駆動され、搬送装置１で搬送される長尺管Ｐ１をリール３１に巻き取る装置である。
具体的には、本実施形態の巻取装置３は、リール３１をその中心軸周りに回転させる回転機構（図示せず）と、中心軸方向（Ｙ方向）にリール３１を移動させる移動機構（図示せず）とを具備する。巻取装置３は、回転機構によってリール３１を回転させると共に、移動機構によってリール３１を移動させることで、長尺管Ｐ１をリール３１の外表面上に巻き取る。

Ｘ線検査装置４は、本発明の一実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法を実行するための装置である。Ｘ線検査装置４は、搬送装置１に沿って、溶接装置２と巻取装置３との間に配置されている。Ｘ線検査装置４は、制御装置５によって駆動され、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査する。
制御装置５は、溶接装置２によって形成された長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷがＸ線検査装置４の配置位置（具体的には、後述するＸ線源４１２によってＸ線が放射される位置）に到着したタイミングで、搬送装置１及び巻取装置３の動作を停止することで長尺管Ｐ１を停止させ、Ｘ線検査装置４を駆動する。

Ｘ線検査装置４は、Ｘ線検査装置本体４１と、Ｘ線検査装置本体４１の入側及び出側の開口部近傍に取り付けられたＸ線漏洩抑制機構４２とを具備する。Ｘ線検査装置本体４１は、長尺管Ｐ１がＸ線検査装置本体４１の入側（長尺管Ｐ１の搬送方向上流側）及び出側（長尺管Ｐ１の搬送方向下流側）の開口部から外部に突出した状態で長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査する。Ｘ線漏洩抑制機構４２は、Ｘ線検査装置本体４１によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが検査されている最中に、Ｘ線検査装置本体４１の入側及び出側の開口部から外部へのＸ線の漏洩を抑制する。
以下、適宜、図２及び図３も参照しつつ、Ｘ線検査装置４のより具体的な構成について説明する。

図１に示すように、Ｘ線検査装置本体４１は、筐体４１ａと、筐体４１ａの入側及び出側にそれぞれ設けられ、筐体４１ａと連通する一対のスリーブ４１ｂと、筐体４１ａ内に配置されたＸ線検査機４１ｃとを具備する。このＸ線検査機４１ｃが、本発明の一実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法を実行するために用いるＸ線検査機である。Ｘ線検査装置本体４１は、長尺管Ｐ１が筐体４１ａ内に配置されたＸ線検査機４１ｃ及び各スリーブ４１ｂに挿通された状態で、Ｘ線検査機４１ｃによって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査する。

図２は、Ｘ線検査装置本体４１が具備するＸ線検査機４１ｃの概略構成を模式的に示す図である。図２（ａ）は斜視図を、図２（ｂ）は長尺管Ｐ１の長手方向から見た正面図を示す。
図２に示すように、Ｘ線検査機４１ｃは、回転機構部４１１と、Ｘ線源４１２と、Ｘ線画像検出器４１３と、画像処理装置４１４とを具備する。

回転機構部４１１は、例えば、長尺管Ｐ１の周方向周りを囲繞する外環部材４１１Ａと、外環部材４１１Ａに対して回転可能に外環部材４１１Ａの内側に取り付けられた内環部材４１１Ｂとを具備する。
Ｘ線源４１２は、被検査管である長尺管Ｐ１の長手方向に対して略垂直な方向から長尺管Ｐ１に向けてＸ線を放射する装置である。Ｘ線源４１２は、回転機構部４１１の内環部材４１１Ｂに取り付けられ、内環部材４１１Ｂが外環部材４１１Ａに対して回転することにより、長尺管Ｐ１の周方向周りに回転する。図２（ｂ）に示すように、Ｘ線源４１２は、回転・停止を繰り返し、予め決められた複数の位置（図２（ｂ）に示す例では、６０°ピッチの３箇所）でＸ線を放射する。
Ｘ線画像検出器４１３は、長尺管Ｐ１を挟んでＸ線源４１２に対向する位置に配置され、Ｘ線源４１２から放射されて長尺管Ｐ１を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成する装置であり、例えばフラットパネルディテクター（ＦＰＤ）が好適に用いられる。Ｘ線画像検出器４１３も回転機構部４１１の内環部材４１１Ｂに取り付けられ、内環部材４１１Ｂが外環部材４１１Ａに対して回転することにより、Ｘ線源４１２と一体的に（長尺管Ｐ１を挟んでＸ線源４１２に対向する状態を維持して）長尺管Ｐ１の周方向周りに回転する。
画像処理装置４１４は、Ｘ線画像検出器４１３で生成したＸ線画像に画像処理を施して、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査する装置である。画像処理装置４１４は、本発明の一実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法を実行することで、周溶接部ＰＷに存在するポロシティ等の欠陥を検出し、その寸法を算出し、周溶接部の良否を判定する。この具体的内容については後述する。

図３は、Ｘ線漏洩抑制機構４２の概略構成を模式的に示す図である。図３（ａ）はＸ線検査装置本体４１によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが検査される際のＸ線漏洩抑制機構４２の状態を示す正面図を、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂｂ矢視断面図を示す。図３（ｃ）はＸ線検査装置本体４１によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷの検査が終了し、搬送装置１によって長尺管Ｐ１を搬送する際のＸ線漏洩抑制機構４２の状態を示す正面図を、図３（ｄ）は図３（ｃ）のｄｄ矢視断面図を示す。
Ｘ線漏洩抑制機構４２は、前述のように、Ｘ線検査装置本体４１の入側及び出側の開口部近傍に取り付けられている。具体的には、Ｘ線漏洩抑制機構４２は、Ｘ線検査装置本体４１が具備する一対のスリーブ４１ｂが有する略円形の開口部４１０の近傍に取り付けられている。より具体的には、Ｘ線漏洩抑制機構４２は、一対のスリーブ４１ｂのうち、長尺管Ｐ１の搬送方向上流側に設けられたスリーブ４１ｂに対してはその上流側の開口部４１０の近傍に取り付けられ、長尺管Ｐ１の搬送方向下流側に設けられたスリーブ４１ｂに対してはその下流側の開口部４１０の近傍に取り付けられている。Ｘ線検査装置本体４１の入側及び出側に取り付けられた各Ｘ線漏洩抑制機構４２は、同様の構成を有するため、ここでは一つのＸ線漏洩抑制機構４２についてのみ説明する。

Ｘ線漏洩抑制機構４２は、閉塞部材４２１を具備する。閉塞部材４２１は、径方向（長尺管Ｐ１の径方向）に開閉可能な複数の部材（図３に示す例では、半分割された２つの部材４２ａ、４２ｂ）から構成され、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置にあるとき（図３（ａ）、（ｂ）の状態）、内側に長尺管Ｐ１が挿通する略円形の開口部４２１ａが形成される。具体的には、各部材４２ａ、４２ｂは、エアシリンダ等の駆動機器（図示せず）に取り付けられており、この駆動機器を駆動することにより、各部材４２ａ、４２ｂは、径方向（図３に示す例では上下方向）に開閉可能（進退動可能）とされている。閉塞部材４２１を構成する部材４２ａ、４２ｂは、例えばステンレス鋼から形成されている。
なお、図３に示す例では、各部材４２ａ、４２ｂは、上下方向に開閉可能とされているが、これに限るものではなく、長尺管Ｐ１の径方向（長尺管Ｐ１の長手方向に直交する方向）である限りにおいて、水平方向など他の方向に開閉可能な部材とすることも可能である。また、図３に示す例では、閉塞部材４２１は、２つの部材４２ａ、４２ｂから構成されているが、これに限るものではなく、径方向に開閉可能な複数の部材である限りにおいて、３つ以上の部材から構成することも可能である。

制御装置５は、Ｘ線検査装置本体４１によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが検査される際（すなわち、Ｘ線源４１２からＸ線が放射される際）、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、閉塞部材４２１を構成する複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置となるようにＸ線漏洩抑制機構４２を駆動する。すなわち、制御装置５からの制御信号によってＸ線漏洩抑制機構４２が具備するエアシリンダ等の駆動機器が駆動することで、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置となる。そして、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置にあるとき、閉塞部材４２１の開口部４２１ａの径方向寸法Ｌ１は、Ｘ線検査装置本体４１の入側及び出側の開口部の径方向寸法Ｌ２（スリーブ４１ｂの開口部４１０の径方向寸法、図３（ｃ）参照）よりも小さくなっている。したがい、Ｘ線検査装置本体４１の開口部の一部（スリーブ４１ｂの開口部４１０の一部）が閉塞部材４２１（複数の部材４２ａ、４２ｂ）によって閉塞されることになる。また、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置にあるとき、閉塞部材４２１の開口部４２１ａの径方向寸法Ｌ１は、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷ以外の径方向寸法と略同一である。したがい、閉塞部材４２１の開口部４２１ａと長尺管Ｐ１との隙間が無くなるか又は極微小となる。このため、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に閉じた位置に到達した後に、Ｘ線検査装置本体４１によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査すれば、Ｘ線検査装置本体４１の開口部（スリーブ４１ｂの開口部４１０）から外部へのＸ線の漏洩を抑制することが可能である。

一方、制御装置５は、Ｘ線検査装置本体４１による長尺管Ｐ１の周溶接部Ｐ１の検査が終了（すなわち、Ｘ線源４１２からのＸ線の放射が停止し）し、搬送装置１によって長尺管Ｐ１を搬送する際に、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、閉塞部材４２１を構成する複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に開いた位置となるようにＸ線漏洩抑制機構３２を駆動する。そして、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、複数の部材４２ａ、４２ｂが径方向に開いた位置にあるとき、閉塞部材４２１は、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷに干渉しない位置となっている。本実施形態では、閉塞部材４２１を構成する複数の部材４２ａ、４２ｂが、スリーブ４１ｂよりも径方向外方の位置となる。このため、Ｘ線検査装置本体４１でのＸ線検査が終了した後に、長尺管Ｐ１を搬送しても、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが閉塞部材４２１に干渉するおそれがなく、搬送に支障が生じない。

なお、Ｘ線の漏洩をより一層抑制するには、図１に示すように、Ｘ線漏洩抑制機構４２と同様の構成を有する一対のＸ線漏洩抑制機構４２Ａを筐体４１ａ内に取り付けることが好ましい。Ｘ線漏洩抑制機構４２Ａは、一対のスリーブ４１ｂのうち、長尺管Ｐ１の搬送方向上流側に設けられたスリーブ４１ｂに対してはその下流側の開口部４１０の近傍に取り付けられ、長尺管Ｐ１の搬送方向下流側に設けられたスリーブ４１ｂに対してはその上流側の開口部４１０の近傍に取り付けられる。

以上に説明したＸ線検査装置４によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが検査され、周溶接部ＰＷが正常であると判定された場合、制御装置５が搬送装置１及び巻取装置３を駆動することで、長尺管Ｐ１は搬送され、リール３１に巻き取られる。

一方、Ｘ線検査装置４によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが不良であると判定された場合、前述のように、溶接装置２とＸ線検査装置４とが搬送装置１に沿って互いに別個に移動可能とされているため、制御装置５は搬送装置１及び巻取装置３を逆方向に駆動することなく（長尺管Ｐ１を逆方向に搬送することなく）、溶接装置２で長尺管Ｐ１に再び周溶接部ＰＷを形成し、Ｘ線検査装置４で再び形成された周溶接部ＰＷを検査することが可能である。長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが不良であると判定された場合の制御装置５の具体的な動作例については後述する。

以下、図４〜図７を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法について説明する。本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法は、前述のように、Ｘ線源４１２と、Ｘ線画像検出器４１３とを備えるＸ線検査機４１ｃを用いて被検査管である長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷを検査する方法であり、以下の第１〜第４ステップを実行する。ただし、本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法では、常に第１〜第４ステップの全てを実行する必要はなく、後述のように第１ステップのみを実行する場合もある。

＜第１ステップ＞
図４は、本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法において、Ｘ線検査機４１ｃの回転前後の状態を模式的に示す図である。回転前後のＸ線検査機４１ｃを区別するため、図４において、回転前のＸ線検査機４１ｃが備えるＸ線源４１２には符号４１２ａを付し、Ｘ線画像検出器４１３には符号４１３ａを付している。また、回転後のＸ線検査機４１ｃが備えるＸ線源４１２には符号４１２ｂを付し、Ｘ線画像検出器４１３には符号４１３ｂを付している。後述の図６及び図７についても同様である。
第１ステップでは、図４に示す初期位置（回転前の位置）にあるＸ線検査機４１ｃ（Ｘ線源４１２ａ及びＸ線画像検出器４１３ａ）を用いて周溶接部ＰＷを含む長尺管Ｐ１の第１Ｘ線画像を生成する。初期位置にあるＸ線源４１２ａ及びＸ線画像検出器４１３ａは、図２（ｂ）において実線で示すＸ線源４１２及びＸ線画像検出器４１３にそれぞれ相当する。そして、画像処理装置４１４によって、生成した第１Ｘ線画像に画像処理を施すことで周溶接部ＰＷに相当する画素領域内で第１欠陥領域を抽出し、第１欠陥領域の寸法を算出する。

図５は、画像処理装置４１４が実行する画像処理の内容を説明する説明図である。図５（ａ）は第１Ｘ線画像の例を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は第１欠陥領域ＦＡを抽出する元になる欠陥Ｆに対応する画素領域（以下、候補領域という）の例を模式的に示す拡大図であり、図５（ｃ）は第１欠陥領域ＦＡの例を模式的に示す拡大図である。図５に示すＸ方向は長尺管Ｐ１の長手方向に相当する方向を示す。Ｙ方向は長尺管Ｐ１の径方向に相当する方向を示す。後述の図６に示すＸ方向及びＹ方向についても同様である。
図５に示すように、画像処理装置４１４は、図５（ａ）に示す第１Ｘ線画像に対して画像処理を施すことで、図５（ｂ）に示すように、周溶接部ＰＷに相当する画素領域内で、周辺の画素領域よりも濃度の大きい（明るい）画素領域を候補領域として抽出する。図５（ｂ）に示す例では、画素領域Ｆ１、Ｆ２及びＦ３からなる候補領域が抽出されている。次に、画像処理装置４１４は、図５（ｃ）に示すように、抽出した候補領域（図５（ｂ））のうち、候補領域を構成する画素の濃度ピーク値の例えば１／２以上の濃度を有する画素領域を第１欠陥領域ＦＡとして抽出する。図５（ｂ）、（ｃ）に示す例では、画素領域Ｆ１が濃度ピーク値を有し、画素領域Ｆ２が濃度ピーク値の１／２以上の濃度を有し、画素領域Ｆ３が濃度ピーク値の１／２未満の濃度を有するため、画素領域Ｆ１、Ｆ２が第１欠陥領域ＦＡとして抽出されている。そして、画像処理装置４１４は、抽出した第１欠陥領域ＦＡの面積を算出し、第１欠陥領域ＦＡの面積に基づき、第１欠陥領域ＦＡの寸法として円相当径を算出する。すなわち、第１欠陥領域ＦＡの面積をＳとすると、第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒは以下の式（１）で算出される。
Ｒ＝（４Ｓ／π）^１／２ ・・・（１）
なお、円相当径Ｒは、画素単位で算出してもよいし、画素と実寸との対応関係を予め求めて画像処理装置４１４に記憶しておくことにより、実寸で算出することも可能である。
また、この第１ステップは、前述のように、予め決められた複数の位置（図２（ｂ）に示す例では、６０°ピッチの３箇所）で実行する。

なお、本実施形態では、好ましい構成として、第１ステップで算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが所定の基準範囲内である場合にのみ、後述の第２〜第４ステップを実行する。一方、第１ステップで算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが前記基準範囲外である場合には、後述の第２〜第４ステップを実行せずに、第１ステップで算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒを第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒとして確定する。
上記の「基準範囲」としては、算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが、予め定めた周溶接部ＰＷの良否の判定基準（例えば、長尺管Ｐ１の肉厚の１０％の円相当径）以上であるか未満であるかが補正の有無に関わらず明らかである範囲（例えば、長尺管Ｐ１の肉厚の３％以上３０％以下の円相当径）を適宜決定すれば良い。
具体的には、例えば、画像処理装置４１４に上記の決定した基準範囲を予め記憶しておき、画像処理装置４１４によって算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが基準範囲内であるか否かを画像処理装置４１４が自動判定して、第２〜第４ステップを実行するか否かを画像処理装置４１４が自動的に決定する構成を採用することが可能である。
或いは、第１ステップを実行した後、いったん画像処理装置４１４の動作を停止させる構成を採用することも可能である。そして、画像処理装置４１４が具備するモニタに図５（ａ）に示すような第１Ｘ線画像を表示し、表示された第１Ｘ線画像を作業者が見ることで、画像処理装置４１４によって算出した第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが基準範囲内であるか否かを目視判定することも可能である。そして、第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒが基準範囲内であると作業者が目視判定した場合に、例えば、第２〜第４ステップを実行するためのボタン操作を作業者が行うことで、画像処理装置４１４が動作を再開して第２〜第４ステップを実行する構成とすることも可能である。

＜第２ステップ＞
第２ステップでは、図４に示すように、Ｘ線検査機４１ｃを初期位置から長尺管Ｐ１の周方向周りに所定角度βだけ回転させた後、該回転後のＸ線検査機４１ｃ（Ｘ線源４１２ｂ及びＸ線画像検出器４１３ｂ）を用いて周溶接部ＰＷを含む長尺管Ｐ１の第２Ｘ線画像を生成する。なお、角度βの下限は、第１Ｘ線画像に対する第２Ｘ線画像の移動量（視野の移動量）が検出対象である欠陥Ｆの寸法以上となるような角度に設定することが好ましい。また、角度βの上限は、Ｘ線検査機４１ｃの視野角αの１／２の角度（本実施形態では、視野角αが６０°程度であるため、３０°）に設定することが好ましい。

そして、画像処理装置４１４によって、生成した第２Ｘ線画像に画像処理を施すことで周溶接部ＰＷに相当する画素領域内で第１欠陥領域ＦＡに対応する第２欠陥領域ＦＢを抽出する。第２欠陥領域ＦＢを抽出するために第２Ｘ線画像に施す画像処理の内容は、図５を参照して前述した第１Ｘ線画像に施す画像処理の内容と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

＜第３ステップ＞
図６は、本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法の第３ステップの内容を説明する説明図である。図６（ａ）は欠陥Ｆが周溶接部ＰＷのＸ線源側（図６（ａ）に示す例では上側）の部位に存在する状態を模式的に示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示す状態のときに生成される第１Ｘ線画像の例を模式的に示す図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）に示す状態のときに生成される第２Ｘ線画像の例を模式的に示す図である。また、図６（ｄ）は欠陥Ｆが周溶接部ＰＷのＸ線画像検出器側（図６（ｄ）に示す例では下側）の部位に存在する状態を模式的に示す図であり、図６（ｅ）は図６（ｄ）に示す状態のときに生成される第１Ｘ線画像の例を模式的に示す図であり、図６（ｆ）は図６（ｄ）に示す状態のときに生成される第２Ｘ線画像の例を模式的に示す図である。
第３ステップでは、画像処理装置４１４によって、第１ステップで生成した第１Ｘ線画像における第１欠陥領域ＦＡの位置と、第２ステップで生成した第２Ｘ線画像における第２欠陥領域ＦＢの位置とを比較することで、第１欠陥領域ＦＡに対する第２欠陥領域ＦＢの移動方向を判定する。具体的には、欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの上側の部位に存在する場合には、図６（ｂ）に示す第１Ｘ線画像における第１欠陥領域ＦＡの位置と、図６（ｃ）に示す第２Ｘ線画像における第２欠陥領域ＦＢの位置とを比較することで、第１欠陥領域ＦＡに対する第２欠陥領域ＦＢの移動方向が図の左方向であることが判定される。また、欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの下側の部位に存在する場合には、図６（ｅ）に示す第１Ｘ線画像における第１欠陥領域ＦＡの位置と、図６（ｆ）に示す第２Ｘ線画像における第２欠陥領域ＦＢの位置とを比較することで、第１欠陥領域ＦＡに対する第２欠陥領域ＦＢの移動方向が図の右方向であることが判定される。

上記のようにして判定した移動方向に基づき、画像処理装置４１４は、第１欠陥領域ＦＡに対応する欠陥Ｆが、周溶接部ＰＷの上側（Ｘ線源側）の部位及び下側（Ｘ線画像検出器側）の部位のうち何れの部位に存在する欠陥であるかを判定することが可能である。
なお、例えば、周溶接部ＰＷに複数の欠陥Ｆが存在することにより、第１欠陥領域ＦＡ及び第２欠陥領域ＦＢがそれぞれ複数抽出される場合も考えられる。この場合、いずれの第２欠陥領域ＦＢがいずれの第１欠陥領域ＦＡに対応するのかについての判断は、例えば、第１欠陥領域ＦＡ及び第２欠陥領域ＦＢの形状や濃度等の特徴量に基づくパターンマッチングを行い、マッチングスコアの最も高い第１欠陥領域ＦＡ及び第２欠陥領域ＦＢの組み合わせが互いに対応する欠陥領域であると判断することが可能である。

＜第４ステップ＞
図７は、本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法の第４ステップの内容を説明する説明図である。
Ｘ線画像検出器４１３で検出される欠陥Ｆの倍率は、Ｘ線源４１２とＸ線画像検出器４１３との距離をＸ線源４１２と欠陥Ｆとの距離で除算した値で決まる。図７に示すように、Ｘ線源４１２と長尺管Ｐ１の下面との距離をＨ１とし、長尺管Ｐ１の下面とＸ線画像検出器４１３との距離をＨ２とし、長尺管Ｐ１の外径をＯＤとすれば、欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの下側（Ｘ線画像検出器４１３側）の部位に存在する場合には、欠陥Ｆの倍率は、おおよそ（Ｈ１＋Ｈ２）／Ｈ１で表される。一方、欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの上側（Ｘ線源４１２側）の部位に存在する場合には、欠陥Ｆの倍率は、おおよそ（Ｈ１＋Ｈ２）／（Ｈ１−ＯＤ）で表される。このため、実際には同じ寸法（円相当径）の欠陥Ｆであっても、周溶接部ＰＷの上側の部位に存在する場合には、下側の部位に存在する場合に比べて、Ｘ線画像検出器４１３で検出される寸法（第１Ｘ線画像における円相当径Ｒ）が、Ｈ１／（Ｈ１−ＯＤ）倍だけ大きくなる。
したがい、仮に欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの下側の部位に存在する場合に第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒを補正しない（補正係数＝１）とするならば、欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの上側の部位に存在する場合には補正係数を（Ｈ１−ＯＤ）／Ｈ１として第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒに乗算することにより、欠陥Ｆの存在する部位に関わらず、同等に欠陥Ｆの寸法を算出可能である。

このため、第４ステップでは、第３ステップの判定結果に基づき、第１欠陥領域ＦＡに対応する欠陥Ｆの存在する部位に応じた補正係数を決定する。図７に示す例では、第３ステップにおいて第１欠陥領域ＦＡに対応する欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの下側の部位に存在すると判定された場合、補正係数＝１に決定される。また、第３ステップにおいて第１欠陥領域ＦＡに対応する欠陥Ｆが周溶接部ＰＷの上側の部位に存在すると判定された場合、補正係数＝（Ｈ１−ＯＤ）／Ｈ１に決定される。
そして、決定した補正係数を第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒに対して乗算し、該乗算した結果を第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒとして確定する。
本実施形態の画像処理装置４１４は、上記のようにして確定した円相当径Ｒが予め定めた周溶接部の良否の判定基準（例えば、長尺管Ｐ１の肉厚の１０％）以上であれば、周溶接部ＰＷが不良であると判定し、判定基準未満であれば、周溶接部ＰＷが正常であると判定する。

以上に説明したように、本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法によれば、第１〜第３ステップを実行することで、初期位置にあるＸ線検査機４１ｃを用いて抽出した第１欠陥領域ＦＡが、長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷのＸ線源４１２側の部位及びＸ線画像検出器４１３側の部位のうち何れの部位に存在する欠陥Ｆであるかを判定可能である。このため、Ｘ線源４１２と欠陥Ｆとの距離（Ｈ１、又は、Ｈ１−ＯＤ）、ひいてはＸ線画像検出器４１３で検出される欠陥Ｆの倍率を算出可能である。したがい、第４ステップにおいて、欠陥Ｆの存在する部位に応じた（Ｘ線源４１２と欠陥Ｆとの距離に応じた）補正係数を決定することができ、該決定した補正係数を用いて第１欠陥領域ＦＡの円相当径Ｒを補正することで、欠陥Ｆの存在する部位に関わらず、精度良く欠陥Ｆの寸法である円相当径Ｒを算出可能である。

なお、本実施形態では、Ｘ線検査機４１ｃの初期位置が図２（ｂ）の実線で示す位置にある場合を例に挙げて説明したが、Ｘ線検出機４１ｃの初期位置が図２（ｂ）に示す６０°ピッチの３箇所の何れであっても同様である。

以上に説明した本実施形態に係る周溶接部ＰＷの検査方法によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが不良であると判断された場合、前述のように、溶接装置２とＸ線検査装置４とが搬送装置１に沿って互いに別個に移動可能とされているため、制御装置５は、好ましい態様として、以下の第１手順〜第６手順を実行可能である。以下、図８〜図１３を適宜参照しつつ、制御装置５が実行する第１手順〜第６手順について説明する。なお、図８〜図１４は、制御装置が実行する第１手順〜第６手順による溶接装置２及びＸ線検査装置４の動きを説明する平面図であり、便宜上、搬送装置１の図示は省略している。

＜第１手順＞
図８に破線で示す初期位置にあるＸ線検査装置４によって長尺管Ｐ１の周溶接部ＰＷが不良であると判断された場合、制御装置５は、Ｘ線検査装置４を長尺管Ｐ１の搬送方向下流側に移動させる。Ｘ線検査装置４の移動量は、不良であると判断された周溶接部ＰＷの切断作業の邪魔にならず、なお且つ、後述の第２手順において溶接装置２を長尺管Ｐ１の搬送方向下流側に移動させた際に、溶接装置２がＸ線検査装置４と干渉しないように設定することが好ましい。
Ｘ線検査装置４が移動した後、図９に示すように、不良であると判断された周溶接部ＰＷを切断すればよい。周溶接部ＰＷの切断は、例えば、溶接装置２の下流側に設置された可搬式の切断機を用いて、作業者が手動で行うことが可能である。
なお、切断後の長尺管Ｐ１の端面は、バリ取りや研磨等を施し、後述の第３手順において周溶接を施し易くすることが好ましい。長尺管Ｐ１の端面のバリ取りや研磨は、例えば、溶接装置２の下流側に設置された可搬式の開先・面取り機を用いて、作業者が手動で行うことが可能である。

＜第２手順＞
次に、制御装置５は、図１０に示すように、不良であると判断された周溶接部ＰＷが切断された後の長尺管Ｐ１の切断箇所まで、破線で示す初期位置にある溶接装置２を長尺管Ｐ１の搬送方向下流側に移動させる。

＜第３手順＞
次に、制御装置５は、図１１に示すように、溶接装置２を駆動して、溶接装置２によって長尺管Ｐ１の切断箇所に再び周溶接を施し、周溶接部ＰＷを形成する。
以上に説明した第１手順〜第３手順によれば、搬送装置１及び巻取装置３（図１参照）を逆方向に駆動して長尺管Ｐ１を逆方向（上流側）に搬送する必要がない。長尺管Ｐ１を逆方向に搬送する代わりに、Ｘ線検査装置４及び溶接装置２を長尺管Ｐ１の通常の搬送方向に移動させている。

＜第４手順＞
次に、制御装置５は、図１２に示すように、溶接装置２を長尺管Ｐ１の搬送方向上流側に移動させる。この際、溶接装置２を初期位置（図８に示す位置）まで移動させることが好ましい。これにより、後述の第５手順においてＸ線検査装置４を移動させても、溶接装置２がＸ線検査装置４に干渉しない。

＜第５手順＞
次に、制御装置５は、図１３に示すように、長尺管Ｐ１の再び形成された周溶接部ＰＷまで、Ｘ線検査装置４を長尺管Ｐ１の搬送方向上流側に移動させる。すなわち、Ｘ線検査装置４を初期位置（図８に破線で示す位置）まで移動させる。
なお、第４手順及び第５手順は、Ｘ線検査装置４の移動速度の方が大きくて溶接装置２とＸ線検査装置４とが干渉するというような支障が無い限り、同時に実行することも可能である。

＜第６手順＞
最後に、制御装置５は、Ｘ線検査装置４を駆動して、Ｘ線検査装置４によって長尺管Ｐ１の再び形成された周溶接部ＰＷを検査する。
以上に説明した第４手順〜第６手順においても、長尺管Ｐ１を搬送する必要がない。
すなわち、上記の第１手順〜第６手順を実行することにより、搬送装置１及び巻取装置３を逆方向に駆動することなく（長尺管Ｐ１を逆方向に搬送することなく）、溶接装置２で長尺管Ｐ１に再び周溶接部ＰＷを形成し、Ｘ線検査装置４で再び形成された周溶接部ＰＷを検査することが可能である。このため、長尺管Ｐ１を逆方向に搬送することに起因する外面疵の発生や強度の劣化を抑制可能である。

上記の第１手順〜第６手順を実行した結果、再び形成された周溶接部ＰＷが正常であると判断された場合、制御装置５が搬送装置２及び巻取装置３を駆動することで、長尺管Ｐ１は搬送され、リール３１に巻き取られる。一方、再び形成された周溶接部ＰＷが不良であると判断された場合、上記の第１手順〜第６手順が繰り返し実行されることになる。

１・・・搬送装置
２・・・溶接装置
３・・・巻取装置
４・・・Ｘ線検査装置
５・・・制御装置
３１・・・リール
４１・・・Ｘ線検査装置本体
４１ｃ・・・Ｘ線検査機
４１２、４１２ａ、４１２ｂ・・・Ｘ線源
４１３、４１３ａ、４１３ｂ・・・Ｘ線画像検出器
４２・・・Ｘ線漏洩抑制機構
１００・・・長尺管の製造設備
Ｐ・・・管
Ｐ１・・・被検査管（長尺管）
ＰＷ・・・周溶接部
Ｆ・・・欠陥
ＦＡ・・・第１欠陥領域
ＦＢ・・・第２欠陥領域

Claims (3)

1. 被検査管の長手方向に対して略垂直な方向から該被検査管に向けてＸ線を放射するＸ線源と、前記被検査管を挟んで前記Ｘ線源に対向する位置に配置され、前記Ｘ線源から放射されて前記被検査管を透過したＸ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線画像検出器とを備えるＸ線検査機を用いて被検査管の周溶接部を検査する方法であって、
   初期位置にある前記Ｘ線検査機を用いて前記周溶接部を含む前記被検査管の第１Ｘ線画像を生成し、該生成した第１Ｘ線画像に画像処理を施すことで前記周溶接部に相当する画素領域内で第１欠陥領域を抽出し、該第１欠陥領域の寸法を算出する第１ステップと、
   前記Ｘ線検査機を前記初期位置から前記被検査管の周方向周りに所定角度だけ回転させた後、該回転後のＸ線検査機を用いて前記周溶接部を含む前記被検査管の第２Ｘ線画像を生成し、該生成した第２Ｘ線画像に画像処理を施すことで前記周溶接部に相当する画素領域内で前記第１欠陥領域に対応する第２欠陥領域を抽出する第２ステップと、
   前記第１ステップで生成した前記第１Ｘ線画像における前記第１欠陥領域の位置と、前記第２ステップで生成した前記第２Ｘ線画像における前記第２欠陥領域の位置とを比較することで、前記第１欠陥領域に対する前記第２欠陥領域の移動方向を判定し、該判定した移動方向に基づき、前記第１欠陥領域に対応する欠陥が、前記周溶接部の前記Ｘ線源側の部位及び前記Ｘ線画像検出器側の部位のうち何れの部位に存在する欠陥であるかを判定する第３ステップと、
   前記第３ステップの判定結果に基づき、前記第１欠陥領域に対応する欠陥の存在する部位に応じた補正係数を決定し、該決定した補正係数を前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法に対して乗算し、該乗算した結果を前記第１欠陥領域の寸法として確定する第４ステップと、
   を含むことを特徴とする周溶接部の検査方法。
2. 前記第１ステップにおいて、前記第１欠陥領域の面積を算出し、該第１欠陥領域の面積に基づき、前記第１欠陥領域の寸法として円相当径を算出することを特徴とする請求項１に記載の周溶接部の検査方法。
3. 前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法が所定の基準範囲内である場合にのみ、前記第２ステップ、前記第３ステップ及び前記第４ステップを実行し、
   前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法が前記基準範囲外である場合には、前記第２ステップ、前記第３ステップ及び前記第４ステップを実行せずに、前記第１ステップで算出した前記第１欠陥領域の寸法を前記第１欠陥領域の寸法として確定することを特徴とする請求項１又は２に記載の周溶接部の検査方法。