JP2018179854A - Method and apparatus for evaluating crack closure processing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crack closure processing evaluation method capable of accurately evaluating whether or not crack development delay effects can be sufficiently acquired by the crack closure processing such as ICR processing.SOLUTION: A crack closure processing evaluation method such as an ICR processing includes: a measuring step before the processing of measuring a temperature change before the processing, the temperature change generated by a thermoelastic effect at a tip end of a crack 106 of a structure part 102, while applying a fluctuating load to the structure part 102 before performing the ICR processing; a measuring step after the processing of measuring a temperature change after the processing, the temperature change generated by the thermoelastic effect at the tip end of the crack 106 of the structure part 102 subjected to the closure processing, while applying the fluctuating load to the structure part 102, after the ICR processing has been performed; and an evaluation step of evaluating a development delay effect of the ICR processing on the crack 106 on the basis of the temperature change before the processing and the temperature change after the processing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、亀裂閉口処理評価方法および評価装置に関する。   The present invention relates to a crack closure processing evaluation method and evaluation apparatus.

橋梁や大型クレーンなどの鋼製の構造物では、長期間使用していると、疲労などの原因により、当該構造物の表面に亀裂が生じる場合がある。亀裂は放置しておくと進展して拡大していくので、亀裂の進展を遅くして構造物の疲労寿命を延ばすための処理を施す必要がある。   In a steel structure such as a bridge or a large crane, when used for a long time, a crack may occur on the surface of the structure due to a cause such as fatigue. Since the crack develops and spreads when it is left, it is necessary to apply a treatment to slow the growth of the crack and extend the fatigue life of the structure.

そこで、従来、亀裂進展を遅くする技術として、亀裂の開口を閉じる技術として、亀裂閉口処理、例えば、衝撃亀裂閉口処理、すなわちICR処理(Impact Crack Closure Retrofit Treatment)などが知られている。ICR処理は、構造物の表面における亀裂の周辺部に対して部分的に衝撃を与えて亀裂の開口を閉じることによって、応力拡大係数範囲を低減させて亀裂の進展を遅らせる技術である。   Therefore, as a technique for slowing down the crack growth, a crack closing treatment, for example, an impact crack closing treatment, that is, an ICR (Impact Crack Closure Retrofit Treatment) is known as a technique for closing a crack opening. The ICR process is a technology that reduces the stress intensity factor range and delays crack propagation by partially impacting the crack periphery on the surface of the structure to close the crack opening.

構造物に対してICR処理を施した後では、構造物の表面における亀裂の開口が閉じている。そのため、ICR処理後の構造物を外部から視認しただけでは、ICR処理によって亀裂進展を遅延させる効果、すなわち、亀裂進展遅延効果が得られているか評価することが難しい。   After ICR treatment of the structure, the opening of the crack in the surface of the structure is closed. Therefore, it is difficult to evaluate the effect of delaying the crack growth by the ICR treatment, that is, the crack growth delay effect, only by visually recognizing the structure after the ICR treatment from the outside.

そこで、ICR処理後において亀裂進展遅延効果が得られているか評価する方法として、ICR処理後に非破壊試験によって亀裂閉口を確認する方法が考えられる。   Therefore, as a method of evaluating whether or not the crack growth delay effect is obtained after the ICR treatment, a method of confirming the crack closure by the nondestructive test after the ICR treatment can be considered.

非特許文献1には、代表的な非破壊試験として、磁粉探傷試験および浸透探傷試験が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a magnetic particle flaw test and a penetration flaw test as representative nondestructive tests.

磁粉探傷試験では、試験対象を磁化させることにより、亀裂近傍で漏洩磁束を生じさせておく。この状態で試験対象の表面に鉄粉を振りかけることにより、鉄粉が亀裂で生じる漏洩磁束に引き寄せられることにより、試験対象における鉄粉の分布によって亀裂の有無を調べることが可能である。   In the magnetic particle flaw detection test, a leakage flux is generated in the vicinity of the crack by magnetizing the test object. By applying iron powder to the surface of the test object in this state, the iron powder is attracted to the leakage flux generated by the crack, and it is possible to investigate the presence or absence of the crack by the distribution of the iron powder in the test object.

また、浸透探傷試験では、試験対象の表面に浸透液と呼ばれる赤色の液体を塗布することにより、毛細管現象の作用によって亀裂を通して試験対象の内部に浸透液を浸み込ませる。その後、試験体表面に付着した浸透液を除去して現像剤と呼ばれる白い微粉末を塗布することにより、亀裂内部に残っていた浸透液が吸い出されて、亀裂形状が赤色で浮かび上がらせる。これにより、微小な亀裂の有無を調べることが可能である。   In the penetrant test, a red liquid called penetrant is applied to the surface of the test object, so that the penetrant is penetrated into the test object through the crack by the action of capillary action. Thereafter, the penetrant adhering to the surface of the test body is removed and a white fine powder called a developer is applied, whereby the penetrant remaining inside the crack is sucked out to make the crack shape appear red. This makes it possible to check the presence or absence of micro cracks.

日本非破壊検査協会発行「磁粉探傷試験II」Japan Non-Destructive Inspection Association Issue "Magnetic Particle Testing II"

上記の磁粉探傷試験および浸透探傷試験は、いずれも試験対象の表面の亀裂の有無を検知することができるが、ICR処理によって試験対象の表面の亀裂が閉じた後で当該試験対象において亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することができないという問題がある。   Although the above-mentioned magnetic particle flaw test and penetration flaw test can both detect the presence or absence of cracks on the surface of the test object, the crack growth delay in the test object after the crack on the surface of the test object is closed by the ICR process There is a problem that it is not possible to accurately evaluate whether an effect is obtained.

すなわち、上記の磁粉探傷試験では、試験対象の表面だけでなく表面直下の試験対象の内部に生じた亀裂の有無を検知することが可能である。したがって、ICR処理によって試験対象の表面の開口が閉じた状態でも、試験対象の内部に微小な亀裂が残っていれば、その微小な内部亀裂を検知することが可能である。しかし、ICR処理は亀裂の開口を閉じることにより亀裂進展遅延効果を得る方法なので、磁粉探傷試験をICR処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いても正確な評価ができないという問題がある。   That is, in the above-described magnetic particle flaw detection test, it is possible to detect the presence or absence of a crack generated not only on the surface of the test object but also inside the test object immediately below the surface. Therefore, even in the state where the opening of the surface of the test object is closed by the ICR process, if the micro crack remains inside the test object, it is possible to detect the micro internal crack. However, since ICR treatment is a method for obtaining a crack growth delay effect by closing the opening of a crack, there is a problem that accurate evaluation can not be performed even if magnetic particle flaw testing is used for evaluation of the crack growth delay effect after ICR treatment.

また、浸透探傷試験の場合、ICR処理の衝撃によって生じる試験対象の表面における凹凸部に浸透液が残留して、亀裂に似た疑似的な模様が生じることがある。また、この凹凸部の浸透液を除去するために何回も洗浄すると、開口した亀裂内部に浸透した浸透液も吸い出す過洗浄状態となり、現像剤を塗布しても指示が得られないことがある。そのため、浸透探傷試験をICR処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いた場合も正確な評価ができないという問題がある。   Further, in the case of the penetrant flaw detection test, the penetrant may remain in the uneven portion on the surface of the test object caused by the impact of the ICR treatment, and a pseudo pattern similar to a crack may occur. In addition, if cleaning is performed many times in order to remove the penetrant from this uneven part, the penetrant that has penetrated into the open crack will also be sucked out, resulting in an over-cleaned state, and even if a developer is applied, no instruction may be obtained. . Therefore, there is a problem that accurate evaluation can not be performed even when the penetration flaw test is used to evaluate the crack growth delay effect after ICR treatment.

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、ICR処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことが可能な亀裂閉口処理評価方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is possible to accurately evaluate whether the crack propagation delay effect such as ICR treatment can sufficiently obtain the crack propagation delay effect. The purpose is to provide a process evaluation method.

上記課題を解決するためのものとして、本発明の亀裂閉口処理評価方法は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the crack closure treatment evaluation method of the present invention is a method for evaluating a crack closure treatment for closing the opening of a crack generated on the surface of a structure, and before performing the crack closure treatment And a measurement step of measuring the temperature change before treatment which is a temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a variable load to the structure, and after performing the crack closing treatment A post-processing measurement step of measuring a post-treatment temperature change which is a temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the closed structure of the structure while applying the variable load to the structure; And evaluating the crack propagation delay effect by the crack closing process based on the change and the post-treatment temperature change.

かかる特徴によれば、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理を行う前では、処理前測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部には特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前温度変化として測定する。さらに、亀裂閉口処理を行った後では、処理後測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる処理後温度変化を測定する。その後、評価工程では、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。   According to this feature, before performing the crack closing treatment for closing the crack generated on the surface of the structure, in the measurement step before the treatment, the differential stress is applied to the tip of the crack by applying a variable load to the structure. As it occurs, the specific stress field is measured as a pre-treatment temperature change at the tip of the crack caused by the thermoelastic effect. Furthermore, after the crack closing treatment, the post-treatment measurement process measures the post-treatment temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack by applying a variable load to the structure. Thereafter, in the evaluation step, it is evaluated whether the specific stress field disappears by the crack closing treatment and the crack growth delay effect is obtained based on the pre-processing temperature change and the post-processing temperature change. Thereby, it is possible to accurately evaluate whether the crack propagation delay effect by the crack closing process is obtained without being affected by the state of the surface of the structure.

前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化であるのが好ましい。   Preferably, the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change are relative temperature changes of the temperature change of the tip of the crack to the temperature change of the place away from the crack.

亀裂の先端部は変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響が構造物の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂から離れた場所の温度変化に対する亀裂の先端部の温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。   Since the tip of the crack is affected by the thermoelastic effect when subjected to a fluctuating load as compared to the other parts of the structure, the temperature change at a location away from the crack as the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change By using the relative temperature change of the temperature change of the tip of the crack with respect to, it is possible to measure a minute temperature change.

前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価するのが好ましい。   In the evaluation step, when the peak in the time series graph of the temperature change before processing disappears in the time series graph of the temperature change after processing, it is preferable to evaluate that the crack progress delay effect is present.

かかる特徴によれば、前記処理前温度変化の時系列グラフおよび前記処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。   According to this feature, since the crack growth delay effect is evaluated using the time series graph of the pre-treatment temperature change and the time series graph of the post-treatment temperature change, the evaluation can be performed quickly and easily.

前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するのが好ましい。   In the pre-treatment measurement step, a pre-treatment thermal image which is a temperature distribution at the tip of the crack is measured as the pre-treatment temperature change, and in the post-treatment measurement step, the tip of the crack as the post-treatment temperature change The post-processing thermal image which is the temperature distribution in the part is measured, and in the evaluation step, the pre-processing thermal image and the post-processing thermal image are compared to evaluate the crack growth delay effect by the crack closing process. preferable.

かかる特徴によれば、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂の先端部における温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。   According to this feature, if the pre-processing thermal image and the post-processing thermal image, which are the temperature distribution at the tip of the crack, are measured before and after the crack closing processing, the pre-processing thermal image and the post-processing thermal image are evaluated in the evaluation step. By comparing with the image, it is possible to easily evaluate the crack propagation delay effect by the crack closing process.

前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行うのが好ましい。   The crack closing process is an impact crack closing process for closing the opening of the crack by applying an impact to the periphery of the crack in the structure, and the evaluation process is performed after the impact crack closing process. Is preferred.

かかる特徴によれば、構造物の亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理は、当該処理を行った後の構造物において亀裂遅延進展効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にその処理をした現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。   According to this feature, the impact crack closing treatment for closing the opening of the crack by applying an impact to the periphery of the crack in the structure rapidly exerts the effect of delayed crack propagation in the structure after the treatment. . Therefore, it is possible to quickly evaluate the presence or absence of the crack growth delay effect by performing the evaluation step at the site where the impact crack closing treatment is performed after the impact crack closing treatment.

上記の亀裂閉口処理評価方法は、前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含むのが好ましい。   It is preferable that the above-mentioned crack closure processing evaluation method further includes a reclosing processing step in which the impact crack closure processing is performed again when it is evaluated that there is no crack propagation delay effect in the above evaluation step.

かかる特徴によれば、衝撃亀裂閉口処理を行った直後に評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。   According to this feature, when it is evaluated that there is no crack propagation delay effect in the evaluation process immediately after performing the impact crack closing treatment, the crack propagation delaying process is performed by performing the impact crack closing treatment again. It becomes possible to obtain the effect surely.

本発明の亀裂閉口処理評価装置は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部とを備えていることを特徴とする。   The crack closing treatment evaluation apparatus according to the present invention is an evaluation unit for evaluating a crack closing treatment for closing an opening of a crack generated on a surface of a structure, wherein the crack of the structure is given by applying a variable load to the structure. A temperature change measurement unit that measures a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the tip, and an evaluation unit that evaluates a crack growth delay effect by the crack closing treatment based on the temperature change before and after the crack closing treatment; It is characterized by having.

かかる構成によれば、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する場合には、まず、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理前および処理後において、構造物に変動荷重を与えることによって熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前後における温度変化および処理後温度変化を温度変化測定部によってそれぞれ測定する。そして、評価部は、亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているか否かを正確に評価することが可能である。   According to this configuration, when evaluating the crack growth delaying effect by the crack closing treatment, first, the structure is given a variable load before and after the crack closing treatment which closes the crack generated on the surface of the structure. The temperature change measuring unit measures the temperature change and the temperature change after processing at the tip of the crack caused by the thermoelastic effect. And an evaluation part evaluates the crack progress delay effect by crack closure processing based on the above-mentioned temperature change before and behind crack closure processing. Thereby, it is possible to accurately evaluate whether or not the crack propagation delay effect by the crack closing process is obtained without being affected by the state of the surface of the structure.

以上説明したように、本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置によれば、ICR処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことができる。   As described above, according to the crack closure processing evaluation method and evaluation apparatus of the present invention, it can be accurately evaluated whether the crack propagation delay effect such as ICR processing is sufficiently obtained. .

本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価装置の構成を概略的に説明する構成図である。It is a block diagram roughly explaining the composition of the crack closure processing evaluation device concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the crack closing process evaluation method which concerns on embodiment of this invention. 図2のICR処理前後の温度変化測定の具体的手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the concrete procedure of temperature change measurement before and behind the ICR process of FIG. ICR処理前において図1の赤外線カメラで撮影された天井クレーンのガーダの亀裂部分付近の熱画像を示す図である。It is a figure which shows the thermal image of crack part vicinity of the girder of the overhead crane image | photographed with the infrared camera of FIG. 1 before ICR process. 図4の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image created by carrying out the image processing of the thermal image of FIG. ICR処理前におけるフレームナンバーと処理前温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frame number before an ICR process, and the temperature change before a process. ICR処理後の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image created by carrying out image processing of the thermal image after ICR processing. ICR処理後におけるフレームナンバーと処理後温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frame number after an ICR process, and a temperature change after a process.

以下、図面を参照しながら本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置の実施形態についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the crack closure processing evaluation method and evaluation apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

本実施形態の亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる構造物は、例えば、大型の天井クレーンや橋梁などの鋼製の大型構造物である。   The structure to be an evaluation target of the crack closure processing evaluation method of the present embodiment is, for example, a large steel steel structure such as a large overhead crane or a bridge.

図1には、構造物の一例として大型の天井クレーン100が示されている。天井クレーン100は、工場などの建屋の内部で鋼材などの重い荷物を吊り下げて搬送する構成を有する。天井クレーン100は、複数の補強リブ101で補強された水平方向に延びる鋼製の柱状体であるガーダ(主桁)102と、ガーダ102の上面に配置され、ガーダ102の長手方向に往復移動可能な台車(トロリ)103とを有する。台車103は、吊り荷104を昇降させる機構を有する。ガーダ102は、図示しない移動機構により図1の紙面垂直方向へ移動可能である。   FIG. 1 shows a large overhead crane 100 as an example of a structure. The overhead crane 100 has a configuration for suspending and transporting heavy loads such as steel materials inside a building such as a factory. The overhead crane 100 is disposed on the upper surface of a girder (main girder) 102 which is a horizontally extending steel column reinforced with a plurality of reinforcing ribs 101 and the girder 102, and can reciprocate in the longitudinal direction of the girder 102. And a dolly (cart) 103. The carriage 103 has a mechanism for moving the suspended load 104 up and down. The girder 102 is movable in the direction perpendicular to the sheet of FIG. 1 by a movement mechanism (not shown).

ガーダ102は、その表面に溶接された複数の補強リブ101によって補強されているが、台車103の移動および吊り荷104の昇降などによって発生する変動荷重を長期間受けることにより疲労による亀裂106が生じる場合がある。亀裂106は、ガーダ102において応力が集中しやすい場所、例えば、補強リブ101の下端105付近において当該下端105を取り囲むように発生する。   The girder 102 is reinforced by a plurality of reinforcing ribs 101 welded to the surface, but fatigue cracks 106 are generated by long-term fluctuation load generated by movement of the carriage 103 and lifting and lowering of the suspended load 104 and the like. There is a case. The crack 106 is generated so as to surround the lower end 105 of the girder 102 where stress is likely to be concentrated, for example, the lower end 105 of the reinforcing rib 101.

ガーダ102の亀裂106の位置は、ICR処理前を行う前に、事前に超音波探傷法などの非破壊検査によって調べられる。   The position of the crack 106 of the girder 102 is checked in advance by nondestructive inspection such as ultrasonic flaw detection before the ICR treatment.

ガーダ102の表面に生じた亀裂106は、当該亀裂106の進展を遅延するために、上記のICR処理によって閉口処理される。ICR処理では、亀裂106の周辺部に対してフラックスチッパーなどの工具を用いて衝撃を与えて、当該衝撃により周辺部の肉を亀裂106へ寄せることにより、亀裂106の開口を閉じる。亀裂106の周辺部に部分的に衝撃を与えるためには、例えば、亀裂106の周辺部にフラックスチッパーの先端に取り付けられたタガネなどの棒状の物を当接させ、フラックスチッパーからタガネに連続的な衝撃を与えることにより行われる。上記のようにICR処理によって周辺部の肉を寄せて亀裂106の開口が閉じることにより、亀裂106の先端部106a、106b(図5参照)における特異応力場が消失し、亀裂106の進展を遅延させることが可能である。   The crack 106 produced on the surface of the girder 102 is closed by the above-mentioned ICR process in order to delay the development of the crack 106. In the ICR process, the periphery of the crack 106 is impacted using a tool such as a flux chipper to close the opening of the crack 106 by causing the meat of the periphery to approach the crack 106 by the impact. In order to partially impact the periphery of the crack 106, for example, a rod-like object such as a tag attached to the tip of the flux chipper is brought into contact with the periphery of the crack 106, and the flux chipper to the tagane is continuous. It is done by giving a shock. As described above, the ICR treatment brings the peripheral meat close and the opening of the crack 106 closes, so that the specific stress field at the tip 106a, 106b (see FIG. 5) of the crack 106 disappears, and the development of the crack 106 is delayed. It is possible to

本実施形態では、ICR処理による亀裂106の進展遅延効果を評価するために、図1に示される亀裂閉口処理評価装置1(以下、評価装置1という)を用いて進展遅延効果を評価する。   In the present embodiment, in order to evaluate the development delay effect of the crack 106 by the ICR process, the development delay effect is evaluated using the crack closure processing evaluation apparatus 1 (hereinafter referred to as the evaluation apparatus 1) shown in FIG.

評価装置1は、赤外線撮像装置2と、処理装置3とを有する。   The evaluation device 1 includes an infrared imaging device 2 and a processing device 3.

赤外線撮像装置2は、物体から放射する赤外線を感知することにより熱画像を連続的に撮影可能な構成を有し、例えば、赤外線ビデオカメラや赤外線サーモグラフィ装置などである。赤外線撮像装置2は、ガーダ102や台車103が移動している間でもガーダ102の亀裂106を連続的に撮影可能な位置および角度に設置される。赤外線ビデオカメラなどの赤外線撮像装置2は、作業者が手で持ち運ぶことが可能な大きさおよび重量なので、亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる大型の天井クレーンや橋梁などの構造物の設置場所に容易に搬送可能である。   The infrared imaging device 2 has a configuration capable of continuously capturing a thermal image by sensing infrared radiation emitted from an object, and is, for example, an infrared video camera or an infrared thermography device. The infrared imaging device 2 is installed at a position and an angle at which the crack 106 of the girder 102 can be continuously photographed even while the girder 102 and the carriage 103 are moving. Since the infrared imaging device 2 such as an infrared video camera has a size and weight that can be carried by hand by the operator, the installation location of a structure such as a large overhead crane or bridge to be evaluated for the crack closure processing evaluation method Can be easily transported to

処理装置3は、画像記録部4と、画像処理部5と、温度変化測定部6と、評価部7とを有する。   The processing device 3 includes an image recording unit 4, an image processing unit 5, a temperature change measurement unit 6, and an evaluation unit 7.

画像記録部4は、赤外線撮像装置2によって連続的に取得された熱画像(例えば、図4に示される亀裂106およびその周辺部の熱画像)を記録する。   The image recording unit 4 records a thermal image (for example, a thermal image of the crack 106 and its periphery shown in FIG. 4) continuously acquired by the infrared imaging device 2.

画像処理部5は、画像記録部4に記録された図4の熱画像を後述の図5の差分画像のように亀裂106の先端部106a、106bの温度変化を見やすくするための画像処理を行う。   The image processing unit 5 performs image processing to make it easy to see the temperature change of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 like the differential image of FIG. 5 described later and the thermal image of FIG. 4 recorded in the image recording unit 4 .

温度変化測定部6は、天井クレーン100のガーダ102などの構造物に変動荷重を与えることによって当該構造物の亀裂106の先端部106a、106bにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。温度変化の測定方法については後段の評価方法の説明の項目で説明する。   The temperature change measurement unit 6 measures the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106 of the structure by giving a variable load to the structure such as the girder 102 of the overhead crane 100. The method of measuring the temperature change will be described in the item of the description of the evaluation method in the later stage.

評価部7は、ICR処理などの亀裂閉口処理の前後における温度変化に基づいて、当該ICR処理による亀裂進展遅延効果を評価する。   The evaluation unit 7 evaluates the crack growth delay effect by the ICR process based on the temperature change before and after the crack closing process such as the ICR process.

(評価方法の説明)
つぎに、上記のように構成された評価装置1を用いた亀裂閉口処理の評価方法について図2のフローチャートに示される手順にしたがって説明する。
(Description of evaluation method)
Next, the evaluation method of the crack closing process using the evaluation apparatus 1 configured as described above will be described according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

まず、図2のステップS1において、ICR処理を実施する前に天井クレーン100のガーダ102に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する(処理前測定工程)。   First, in step S1 of FIG. 2, before performing the ICR process, while applying a fluctuating load to the girder 102 of the overhead crane 100, measure the pre-treatment temperature change which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the girder. Perform (pre-treatment measurement process).

具体的には、ステップS1の処理前測定工程は、具体的には、図3のフローチャートに示される手順に従って実行される。   Specifically, the pre-processing measurement process of step S1 is specifically performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

まず、図3のステップS11の画像記録工程では、赤外線撮像装置2によって連続的に熱画像を撮影(例えば、1秒間に150フレーム以上撮影し、1600フレーム以上の熱画像を撮影)する。画像記録部4は、連続的に撮影された上記の熱画像を記録する。熱画像は、例えば、図4に示されるように、ガーダ102の表面のうち補強リブ101の下端105の周辺に発生した下に突出する半円形の亀裂106およびその周辺部の熱画像が示されている。この熱画像は、ほぼ44.5〜45℃の範囲内における温度分布を画素の濃淡によって示している。   First, in the image recording step of step S11 in FIG. 3, a thermal image is continuously captured by the infrared imaging device 2 (for example, 150 frames or more per second and a thermal image of 1600 frames or more are captured). The image recording unit 4 records the above-mentioned thermal image taken continuously. For example, as shown in FIG. 4, a thermal image of a downwardly projecting semicircular crack 106 generated around the lower end 105 of the reinforcing rib 101 in the surface of the girder 102 and its peripheral portion is shown as shown in FIG. ing. The thermal image shows the temperature distribution in the range of approximately 44.5 to 45 ° C. by shading of pixels.

ガーダ102の表面の亀裂106付近の熱画像は、当該亀裂106に変動荷重をかけたときに発生する熱弾性効果によって発生する温度分布を赤外線撮像装置2で撮影することによって得られる。亀裂106にかけられる変動荷重は、例えば、図1の台車103に定格荷重に近い重量の吊り荷104を吊った状態で、台車103をガーダ102の上で往復直線移動させたり、ガーダ102自体を図1の紙面垂直方向に水平移動させたりすることによって発生することが可能である。   The thermal image in the vicinity of the crack 106 on the surface of the girder 102 is obtained by photographing with the infrared imaging device 2 the temperature distribution generated by the thermoelastic effect generated when a variable load is applied to the crack 106. The fluctuating load that can be applied to the crack 106 is, for example, reciprocating the carriage 103 on the girder 102 linearly with the suspension load 104 having a weight close to the rated load suspended from the carriage 103 in FIG. It can be generated by moving horizontally in the direction perpendicular to the paper surface of 1.

熱画像は、例えば、1秒間に150フレーム以上のスピードで赤外線撮像装置2によって連続的に撮影され、1600フレーム以上の熱画像が画像記録部4に保存される。   For example, the thermal image is continuously captured by the infrared imaging device 2 at a speed of 150 frames or more per second, and the thermal image of 1600 frames or more is stored in the image recording unit 4.

ついで、図3のステップS12の画像処理工程では、画像処理部5は、画像記録部4に記録された熱画像における亀裂106の先端部における温度変化を見やすくするための画像処理を行う。   Next, in the image processing step of step S12 in FIG. 3, the image processing unit 5 performs image processing to make it easy to see the temperature change at the tip of the crack 106 in the thermal image recorded in the image recording unit 4.

画像処理部5では、例えば、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られる基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、計測した熱画像のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、すべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。例えば、図5に示される差分画像では、白くなっている部分ほど温度変化が大きいことを示している。   In the image processing unit 5, for example, a standard thermal image obtained by averaging the thermal images of the initial stage of recording from the start of recording to several tens of frames is created and measured using the thermal image of the standard By taking the difference between the thermal image of the frame and the reference thermal image for all the frames of the thermal image, a plurality of difference images corresponding to all the frames are created. For example, in the difference image shown in FIG. 5, it is shown that the whiter portion has a larger temperature change.

その後、図3のステップS13の温度変化測定工程では、温度変化測定部6は、亀裂106の先端部106a、106bにおける温度変化を導出する。具体的には、ユーザによって指定された位置の画素の色値の差分から温度変化を算出する。例えば、亀裂106の先端部106a、106bのいずれか1つと、亀裂106の影響が小さい位置107との画素の色値の差分から温度変化を算出する。本実施形態では、亀裂106の先端部106a、106bのそれぞれについて、上記の位置107との画素の色値の差分から温度変化を算出する。   Thereafter, in the temperature change measurement step of step S13 in FIG. 3, the temperature change measurement unit 6 derives the temperature change at the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106. Specifically, the temperature change is calculated from the difference in color value of the pixel at the position designated by the user. For example, the temperature change is calculated from the difference between the color values of the pixels at any one of the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106 and the position 107 where the influence of the crack 106 is small. In the present embodiment, for each of the tip portions 106a and 106b of the crack 106, the temperature change is calculated from the difference in color value of the pixel from the position 107 described above.

温度変化測定部6は、上記の画像処理部5によって作成された差分画像(図5参照)において、亀裂106の先端部106a、106bの温度変化が大きい部位(白くなっている部分)と、当該亀裂106から少し離れた亀裂106の影響が少ない位置107(白くなっていない部分)とにおいて、それぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ導出する。亀裂106から離れている位置107では、熱弾性効果よって生じる温度上昇の度合いが小さいので白くなっておらず、他の部分と同様に灰色である。   In the difference image (see FIG. 5) generated by the image processing unit 5 described above, the temperature change measuring unit 6 has a portion (whitened portion) where the temperature change of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 is large; At positions 107 (non-whitened portions) where the influence of the crack 106 slightly away from the crack 106 is small, respective temperature changes are respectively derived from the plurality of difference images. At a position 107 away from the crack 106, it is not white because the degree of temperature rise caused by the thermoelastic effect is small, and it is gray as in the other parts.

温度変化測定部6では、さらに、亀裂106の先端部106a、106bの温度変化が大きい部位と、亀裂106から少し離れた亀裂106の影響が少ない位置107との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図6に示されるような亀裂106の先端部106a、106bにおける温度変化についての時系列グラフを作成する。すなわち図6のグラフには、ICR処理前の温度変化である処理前温度変化が示されている。   Further, the temperature change measurement unit 6 calculates, for each frame, the difference in temperature change between the portion where the temperature change of the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106 is large and the position 107 where the influence of the crack 106 slightly away from the crack 106 is small. Then, a time-series graph of temperature change at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as shown in FIG. 6 is created. That is, the graph of FIG. 6 shows the pre-processing temperature change which is the temperature change before the ICR process.

図6の線P1は、亀裂106の一方の先端部106aと亀裂106の影響が少ない位置107との温度差である処理前温度変化を示し、線P2は、亀裂106の他方の先端部106bと亀裂106の影響が少ない位置107との温度差である処理前温度変化を示す。図6の線P1、P2では、いずれも1400フレーム前後で温度変化がピーク(最大値)を示すことが分かる。   The line P1 in FIG. 6 shows the change in temperature before treatment, which is the temperature difference between one end 106a of the crack 106 and the position 107 where the influence of the crack 106 is small, and the line P2 shows the other end 106b of the crack 106 and The temperature change before processing which is the temperature difference from the position 107 where the influence of the crack 106 is small is shown. It can be seen that in the lines P1 and P2 of FIG. 6, the temperature change shows a peak (maximum value) around 1400 frames.

上記の図2のステップS1の処理前温度変化測定工程の後、ステップS2において天井クレーン100の亀裂106に対して上記のICR処理を施し、亀裂106の開口を閉じる処理を行う。   After the pre-processing temperature change measurement process of step S1 of FIG. 2 described above, the crack 106 of the overhead crane 100 is subjected to the above-described ICR process in step S2 to close the opening of the crack 106.

その後、図2のステップS3において、ICR処理を実施した後に天井クレーン100のガーダ102に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する(処理後測定工程)。   After that, in step S3 of FIG. 2, after performing ICR processing, measure the post-treatment temperature change which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack of the girder while giving a fluctuating load to the girder 102 of the overhead crane 100. (Measurement process after treatment).

ステップS3の処理後測定工程も、上記のステップS1の処理前測定工程と同様に、図3のフローチャートに示される手順に従って実行される。   The post-processing measurement step of step S3 is also performed in accordance with the procedure shown in the flowchart of FIG. 3 as in the pre-processing measurement step of step S1 described above.

すなわち、図3のステップS11の画像記録工程において、赤外線撮像装置2によってICR処理後の亀裂106およびその周辺部における連続的に熱画像を撮影し、連続的に撮影された熱画像を画像記録部4に記録する。   That is, in the image recording step of step S11 in FIG. 3, the infrared image pickup device 2 continuously shoots a thermal image in the crack 106 after ICR processing and its peripheral portion, and continuously captures the thermal image as an image recording unit Record in 4.

ついで、図3のステップS12の画像処理工程では、画像処理部5は、画像記録部4に記録された熱画像における亀裂106の先端部106a、106b付近の温度変化を見やすくするために上記と同様の画像処理を行う。すなわち、ICR処理後において連続的に撮影されて記録された複数の熱画像を用いて、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られるICR処理後の基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、ICR処理後に計測した熱画像の初期以降のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、ICR処理後のすべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。   Next, in the image processing step of step S12 in FIG. 3, the image processing unit 5 performs the same process as described above in order to make it easy to see temperature changes near the tip portions 106a and 106b of the crack 106 in the thermal image recorded in the image recording unit 4. Perform image processing. That is, using a plurality of thermal images captured and recorded continuously after the ICR process, the ICR processed image is obtained by averaging the thermal images of the initial stage of recording from the recording start to several tens of frames. By creating a reference thermal image and using the reference thermal image to calculate the difference between the thermal image of the frame and the reference thermal image for all the frames after the initial stage of the thermal image measured after the ICR process. A plurality of difference images corresponding to all processed frames are created.

図7に示される差分画像を図示しないモニタなどで見れば、亀裂106付近にICR処理の衝撃によって生じた凹凸が形成されていることがわかる。しかも、亀裂106の先端部106a、106bでは、白くなっている部分(すなわち特異応力場に対応する温度変化の部分)が無くなっていることが確認される。   If the difference image shown in FIG. 7 is viewed on a monitor (not shown) or the like, it can be seen that asperities generated by the impact of the ICR process are formed in the vicinity of the crack 106. Moreover, it is confirmed that the whitened portions (that is, the portions of the temperature change corresponding to the singular stress field) are eliminated at the tip portions 106a and 106b of the crack 106.

その後、図3のステップS13の温度変化測定工程では、ICR処理後の亀裂106の先端部106a、106bにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。具体的には、温度変化測定部6は、上記の画像処理部5によって作成されたICR処理後の差分画像(図7参照)において、亀裂106の先端部106a、106bの部位と、当該亀裂106から少し離れた位置107でそれぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ抽出する。   Thereafter, in the temperature change measurement step of step S13 in FIG. 3, the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 after the ICR process is measured. Specifically, in the difference image after ICR processing (see FIG. 7) created by the image processing unit 5 described above, the temperature change measurement unit 6 includes the portion of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 and the crack 106 The respective temperature changes are respectively extracted from the plurality of difference images described above at a position 107 slightly away from.

温度変化測定部6では、さらに、ICR処理後の亀裂106の先端部106a、106bの部位と、亀裂106から少し離れた亀裂106の影響が少ない位置107との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図8に示されるような亀裂106によって生じる温度変化を抽出する。   The temperature change measurement unit 6 further calculates, for each frame, the difference in temperature change between the portion of the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106 after ICR processing and the position 107 where the influence of the crack 106 slightly away from the crack 106 is small. Then, the temperature change caused by the crack 106 as shown in FIG. 8 is extracted.

図8では、ICR処理後の温度変化である処理後温度変化が示されている。線P1は、亀裂106の一方の先端部106aと亀裂106から離れた位置107との温度差である処理後温度変化を示し、線P2は、亀裂106の他方の先端部106bと亀裂106から離れた位置107との温度差である処理後温度変化を示す。図8の線P1、P2ではいずれも図6の線P1、P2に示されるような局部的に上昇したピークが現れていない、すなわち、特異応力場に起因する温度上昇が発生していないことが分かる。   FIG. 8 shows the post-processing temperature change which is the temperature change after the ICR process. Line P1 shows the temperature change after processing which is the temperature difference between one tip 106a of crack 106 and position 107 away from crack 106, and line P2 is away from the other tip 106b of crack 106 and crack 106 It shows a temperature change after processing which is a temperature difference from the position 107. In any of the lines P1 and P2 in FIG. 8, no locally elevated peaks as shown by the lines P1 and P2 in FIG. 6 appear, that is, no temperature rise due to a specific stress field occurs. I understand.

図2のステップS3の処理前温度変化測定工程の後、ステップS4において、亀裂106の先端部106a、106bについての図6のグラフに示される処理前温度変化および図8に示される処理後温度変化に基づいて、ICR処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程を行う。具体的には、評価部7は、図6の処理前温度変化のグラフのピーク(1400フレームで現れる0.1℃の最大値)が、図8に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか判別する。具体的には、亀裂106の一方の先端部106aと亀裂106から離れた位置107との温度の差分が所定のしきい値(例えば0.02〜0.03℃程度)以下に低下し、かつ、亀裂106の他方の先端部106aと亀裂106から離れた位置107との温度の差分が上記のしきい値以下に低下している場合には、評価部7は図8のグラフにおいてピークが消失していると判別する。これによって、ICR処理による亀裂進展遅延効果が有ることが評価される。   After the pre-processing temperature change measurement step of step S3 of FIG. 2, the pre-processing temperature change shown in the graph of FIG. 6 for the tip portions 106a and 106b of the crack 106 and the post-processing temperature change shown in FIG. Based on the evaluation process to evaluate the crack growth delay effect by ICR treatment. Specifically, the evaluation unit 7 causes the peak of the graph of the temperature change before processing of FIG. 6 (maximum value of 0.1 ° C. appearing in 1400 frames) to disappear in the graph of the temperature change after processing shown in FIG. Determine if it is. Specifically, the difference in temperature between one tip 106 a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 falls below a predetermined threshold (for example, about 0.02 to 0.03 ° C.), and When the difference in temperature between the other tip 106a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 falls below the above threshold, the evaluation unit 7 loses the peak in the graph of FIG. Determine that it is. It is evaluated that there exists the crack progress delay effect by ICR process by this.

一方、亀裂106の一方の先端部106aと亀裂106から離れた位置107との温度の差分、および他方の先端部106aと亀裂106から離れた位置107との温度の差分のうちのいずれか1つが上記のしきい値を超えている場合には、評価部7は、図8のグラフにおいてピークが消失していないと判断する。その場合には、再度ICR処理を行うことにより、ICR処理による亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。なお、本発明は上記のような亀裂106の先端部106a、106bの両方を用いた評価方法に限定されるものではなく、亀裂106の先端部106a、106bのうちのいずれか一方だけ用いて亀裂進展遅延効果を評価してもよい。   On the other hand, either one of the difference in temperature between one tip 106 a of the crack 106 and the position 107 away from the crack 106 and the difference in temperature between the other tip 106 a and the position 107 away from the crack 106 is If the threshold value is exceeded, the evaluation unit 7 determines that the peak has not disappeared in the graph of FIG. In that case, by performing the ICR process again, it is possible to reliably obtain the crack growth delay effect by the ICR process. The present invention is not limited to the evaluation method using both of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as described above, and only one of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 may be used for cracking. Progress delay effects may be assessed.

以上のように本実施形態の評価方法および評価装置1では、構造物である天井クレーン100のガーダ102の表面に生じた亀裂106を閉じる亀裂閉口処理であるICR処理を行う前では、処理前測定工程において、当該天井クレーン100のガーダ102に変動荷重を与えることによって当該亀裂106の先端部106a、106bには特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂106の先端部106a、106bにおける処理前温度変化として温度変化測定部6によって測定される。さらに、ICR処理を行った後では、処理後測定工程において、ガーダ102に変動荷重を与えることによって当該亀裂106の先端部106a、106bにおける熱弾性効果によって生じる処理後温度変化が温度変化測定部6によって測定される。その後、評価工程では、評価部7は、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、ガーダ102の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。   As described above, in the evaluation method and the evaluation apparatus 1 of the present embodiment, before performing the ICR process which is the crack closing process for closing the crack 106 generated on the surface of the girder 102 of the overhead crane 100 which is a structure, measurement before treatment In the process, a singular stress field is generated at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 by applying a variable load to the girder 102 of the overhead crane 100. Therefore, the tip of the crack 106 is generated by the thermoelastic effect. The temperature change measuring unit 6 measures the temperature change before processing in the units 106a and 106b. Furthermore, after performing the ICR process, in the post-process measurement step, the post-process temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip portions 106 a and 106 b of the crack 106 is given by the fluctuating load to the girder 102. Measured by Thereafter, in the evaluation step, the evaluation unit 7 evaluates whether or not the crack growth delay effect is obtained by the crack closure processing based on the pre-processing temperature change and the post-processing temperature change. Thereby, it is possible to accurately evaluate whether the crack growth retarding effect by the crack closing process is obtained without being affected by the state of the surface of the girder 102.

また、本実施形態の評価方法では、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂106から離れた場所の温度変化に対する亀裂106の先端部106a、106bの温度変化の相対的な温度変化が用いられる。亀裂106の先端部106a、106bは変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響がガーダ102の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂106から離れた場所の温度変化に対する亀裂106の先端部106a、106bの温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。   Further, in the evaluation method of the present embodiment, the relative temperature change of the temperature change of the tip portions 106a and 106b of the crack 106 to the temperature change of the place away from the crack 106 is used as the pre-processing temperature change and the post-processing temperature change. Be The tip portions 106a and 106b of the crack 106 are separated from the crack 106 as the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change because the influence of the thermoelastic effect when subjected to the fluctuating load is large as compared with the other parts of the girder 102. By using the relative temperature change of the temperature change of the tip portion 106a, 106b of the crack 106 with respect to the temperature change of the place, it is possible to measure a minute temperature change.

また、本実施形態の評価方法では、評価工程では、図6に示される処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが図8に示される処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、亀裂進展遅延効果が有ると評価する。この評価方法では、処理前温度変化の時系列グラフおよび処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。   Further, in the evaluation method of the present embodiment, in the evaluation step, the peak in the time series graph of the temperature change before processing shown in FIG. 6 disappears in the time series graph of the temperature change after processing shown in FIG. It is evaluated that there is a crack progress delay effect. In this evaluation method, since the crack growth delay effect is evaluated using the time series graph of the temperature change before processing and the time series graph of the temperature change after processing, the evaluation can be performed quickly and easily.

本実施形態の評価方法で評価される亀裂閉口処理は、ガーダ102の亀裂106の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂106の開口を閉じるICR処理(衝撃亀裂閉口処理)であるため、ガーダ102をICR処理のために専用の場所へ移動させる必要がない。このため、評価工程は、衝撃亀裂閉口処理を行った後にICR処理を行った現場で行うことが可能である。ICR処理は、他の亀裂閉口処理(例えば、後述の亀裂106にアルミナペーストを挿入する処理など)と比較して、当該処理を行った後のガーダ102において亀裂遅延進展効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にICR処理を行った現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。   The crack closing process evaluated by the evaluation method of this embodiment is an ICR process (impact crack closing process) for closing the opening of the crack 106 by applying an impact to the periphery of the crack 106 of the girder 102. There is no need to move to a dedicated location for ICR processing. For this reason, it is possible to perform an evaluation process in the field where ICR processing was performed after performing impact crack closing processing. In the ICR process, compared with other crack closing processes (for example, a process of inserting an alumina paste into a crack 106 described later, etc.), the delayed crack propagation effect is rapidly exhibited in the girder 102 after the process. . Therefore, it is possible to quickly evaluate the presence or absence of the crack propagation delay effect by performing the evaluation process at the site where the ICR process is performed after the impact crack closing process.

なお、本発明では、上記実施形態では、亀裂閉口処理として、ガーダ102の亀裂106の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂106の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理(ICR処理)についての亀裂進展遅延効果を評価する評価方法が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、亀裂106の開口を閉じる閉口処理であれば種々の亀裂閉口処理についての評価を行うことが可能であり、例えば、亀裂106にアルミナペーストを挿入する亀裂閉口処理にも本発明の評価方法を適用することが可能である。   In the present invention, in the above embodiment, as the crack closing process, the crack progress delaying effect on the impact crack closing process (ICR process) for closing the opening of the crack 106 by giving an impact to the periphery of the crack 106 of the girder 102. Although the evaluation method to evaluate the is shown, the present invention is not limited thereto. According to the present invention, it is possible to evaluate various crack closing treatments if it is a closing treatment for closing the opening of the crack 106. For example, the evaluation of the present invention also applies to a crack closing treatment in which alumina paste is inserted into the crack 106 It is possible to apply the method.

本実施形態の評価方法は、評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合には、ICR処理(衝撃亀裂閉口処理)を再度行う再閉口処理工程を含む。そのため、ICR処理を行った後にICR処理を行った現場で評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、ICR処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。   The evaluation method of the present embodiment includes the re-closing process step of performing the ICR process (impact crack closing process) again when it is evaluated that there is no crack progress delay effect in the evaluation process. Therefore, if it is evaluated that there is no crack propagation delay effect in the evaluation process at the site where ICR treatment is performed after ICR treatment, crack propagation delay effect can be obtained by performing the re-closing treatment step of performing ICR treatment again. It will be possible to obtain for sure.

(変形例)
(A)
上記実施形態では、評価部7によって、図6の処理前温度変化のグラフのピークが図8に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか自動的に判別しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、作業者がこれらのグラフを図示しないモニタなどで見て当該作業者によって判別するようにしてもよい。
(Modification)
(A)
In the above embodiment, the evaluation unit 7 automatically determines whether the peak of the pre-processing temperature change graph of FIG. 6 disappears in the post-processing temperature change graph shown in FIG. The present invention is not limited to this, and a worker may judge these graphs by a worker who looks at a monitor (not shown) or the like.

(B)
なお、本発明の評価方法の変形例として、処理前測定工程では、処理前温度変化として亀裂106の先端部106a、106bにおける温度分布である処理前熱画像(例えば、図5の差分画像)を測定し、処理後測定工程では、処理後温度変化として亀裂106の先端部106a、106bにおける温度分布である処理後熱画像(例えば、図7の差分画像)を測定し、評価工程では、処理前熱画像と処理後熱画像とを比較して、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するようにしてもよい。
(B)
As a modification of the evaluation method of the present invention, in the pre-processing measurement step, the pre-processing thermal image (for example, the difference image in FIG. 5) which is the temperature distribution at the tip portions 106a and 106b of the crack 106 as the pre-processing temperature change. In the post-process measurement step, a post-process thermal image (eg, the difference image of FIG. 7), which is a temperature distribution at the tip portions 106a and 106b of the crack 106, is measured as a post-process temperature change. The thermal image and the post-process thermal image may be compared to evaluate the crack growth delay effect by the crack closure process.

この場合、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂106の先端部106a、106bにおける温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。   In this case, if the pre-processing thermal image and the post-processing thermal image, which are the temperature distribution at the tip portions 106a and 106b of the crack 106, are measured before and after the crack closing processing, these pre-processing thermal images and the post-processing thermal image By comparing with the thermal image, it is possible to easily evaluate the crack growth delay effect by the crack closing process.

1 亀裂閉口処理評価装置
2 赤外線撮像装置
3 処理装置
6 温度変化測定部
7 評価部
100 天井クレーン
102 ガーダ
106 亀裂
106a、106b 亀裂の先端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 crack closing processing evaluation apparatus 2 infrared imaging device 3 processing apparatus 6 temperature change measurement part 7 evaluation part 100 overhead crane 102 girder 106 crack 106a, 106b tip of crack

Claims (7)

構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、
亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、
亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程と
を有する、
亀裂閉口処理評価方法。
A method of evaluating a crack closure process for closing the opening of a crack formed on the surface of a structure, comprising:
A pre-treatment measuring step of measuring a pre-treatment temperature change which is a temperature change caused by a thermoelastic effect at the tip of the crack of the structure while applying a variable load to the structure before performing the crack closing treatment;
After processing the temperature change after processing, which is the temperature change caused by the thermoelastic effect at the tip of the crack subjected to the closing treatment of the structure while applying the variable load to the structure after performing the crack closing treatment Measurement process,
Evaluating the crack growth retarding effect by the crack closing treatment based on the pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change.
Crack closure treatment evaluation method.
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化である、
請求項1に記載の亀裂閉口処理評価方法。
The pre-treatment temperature change and the post-treatment temperature change are relative temperature changes of the temperature change of the tip of the crack to the temperature change of the place away from the crack,
The crack closure processing evaluation method according to claim 1.
前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する、
請求項1または2に記載の亀裂閉口処理評価方法。
In the evaluation step, when the peak in the time series graph of the temperature change before processing disappears in the time series graph of the temperature change after processing, it is evaluated that the crack progress delay effect is present.
The crack closure processing evaluation method according to claim 1 or 2.
前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、
前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、
前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する、
請求項1に記載の亀裂閉口処理評価方法。
In the pre-process measurement step, a pre-process thermal image, which is a temperature distribution at the tip of the crack, is measured as the pre-process temperature change,
In the post-process measurement step, a post-process thermal image, which is a temperature distribution at the tip of the crack, is measured as the post-process temperature change,
In the evaluation step, the pre-processing thermal image and the post-processing thermal image are compared to evaluate the crack growth delay effect by the crack closing process.
The crack closure processing evaluation method according to claim 1.
前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、
前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行う、
請求項1〜4の何れか1項に記載の亀裂閉口処理評価方法。
The crack closing process is an impact crack closing process which closes the opening of the crack by impacting the periphery of the crack of the structure.
The evaluation process is performed after the impact crack closing process.
The crack closure processing evaluation method according to any one of claims 1 to 4.
前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含む、
請求項5に記載の亀裂閉口処理評価方法。
The method further includes a reclosing process step of performing an impact crack closing process again when it is evaluated in the evaluation process that the crack growth delay effect is not present.
A crack closure processing evaluation method according to claim 5.
構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、
前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、
前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部と
を備えている、
亀裂閉口処理評価装置。
An evaluation device for evaluating a crack closing process for closing an opening of a crack generated on a surface of a structure, comprising:
A temperature change measurement unit that measures a temperature change caused by a thermoelastic effect at a tip of the crack of the structure by applying a variable load to the structure;
And an evaluation unit that evaluates a crack growth delay effect by the crack closing process based on the temperature change before and after the crack closing process.
Crack closure processing evaluation device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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