JP2838842B2 - 配管探傷用ケーブルの走行装置およびその駆動制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は配管内を走行させて管壁
の腐食減肉等の検出をする配管探傷用ケーブルの走行装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】実際、使用状況にある、液体、気体を流
通させる管(活管)に対しては、充分な安全維持管理が不
可欠であり、そのために、所定期間ごとに管の状態を検
査し、その管の損傷状態をチェックして損傷した部分を
早期に且つ確実に発見するようにし、その部分の交換を
行なうという点検保守作業がなされている。

【０００３】ところで、地中に埋設された管にあって
は、その損傷状態を検査することは地中に埋設されてい
るが故に困難である。特に、損傷状態を、目視によって
調査することは不確実であり、実際上、不可能である。
そのために、ある箇所を掘り出して、管内に検査用セン
サが設けられたケーブルを挿入して管内を走行させ、管
外面の腐食減肉の程度を電磁気的な方法により検知し、
管体の状態を診断する手段が採用されている。そのよう
な手段として例えば、ケーブルの先端に設けられた送
信コイルから受信コイルまでの電磁波の伝播時間の変化
により検出する方式、ケーブルの先端に設けたコイル
に交流電流を流し、電磁誘導により管体に発生させた渦
電流の変化から検出する方式、等を列挙することができ
る。これらの手段を実施するための装置としては、先端
部に前述の検出用コイル等が設けられたケーブルと、ケ
ーブルを管内に押し込み、引き戻しをするためのケーブ
ルドラムと、探傷器と、信号処理装置とから構成されて
いるものを例示することができる。

【０００４】なお最近では、ケーブルを管内に押し込
み、引き戻しをするための手段として、ケーブルをロー
ラではさんで、モータによりローラを回転させ、ケーブ
ルを管内に送りこんで管内を移動させるようにした走行
装置が案出されている。

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な、の方式においては、ケーブルドラムは、地上に
セットされるので、調査すべき埋設管から相当な距離が
あり、柔弱なケーブルでは不安定で、押し込む力が強す
ぎると、挿入不能となるおそれがある。また、ケーブル
をローラではさんで管内に押し込むと共に走行させるよ
うにした走行装置では、前記のような課題は解決される
が、円滑に動作を行なうようにするためには、動作制御
手順を充分に考慮する必要がある。本発明では、ケーブ
ルをローラではさんで管内に押し込むと共に走行させる
ようにした走行装置を採用し、特にこの走行装置のケー
ブルの挾み付け、管内に押し込み、引き戻す手段を改良
して、自在に管への出し入れを可能にすると共に、走行
動作制御を行うようにした配管探傷用ケーブルの走行装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、先端部に管体の探傷手段を設けたケ
ーブルを、検査すべき管内に送りこむと共に、管内を走
行移動させるための走行駆動手段を備えた配管探傷用ケ
ーブルの走行装置において、前記走行駆動手段は、駆動
源と動力的に接続された第１、第２の送りローラと、こ
の第１、第２送りローラに前記ケーブルを押圧当接する
ケーブル押圧手段とを具備し、このケーブル押圧手段
は、第１、第２の押圧ローラと押圧ローラ移動操作手段
とを有して、これら第１、第２押圧ローラを、第１、第
２押圧ローラを取り付けた支持部材を介して回動可能に
押圧ローラ移動操作手段に連結する構成とし、前記ケー
ブルの送りこみ量を検出する検出手段と、ケーブルの末
端を検出する検出手段とを具備して、これら検出手段の
信号に基づいてケーブルの送り、戻し、停止、一時停止
をすべく走行制御を行なうコントローラを具備したこと
を特徴とするものである。また、本発明におけるコント
ローラにおいて、ケーブルの送りこみ量を検出する検出
手段からの検出信号が検出されなくなってから、所定時
間経過時に駆動源の動作停止をすると共に、異常状態と
して報知するようにしたものである。

【０００６】

【作用】先端部に管体の探傷手段を設けたケーブルを、
走行装置の第１、第２送りローラと、第１、第２押圧ロ
ーラとの間にセットする際、第１、第２送りローラと第
１、第２押圧ローラとの間は狭く前記支持部材の回動範
囲は小さいが、第１、第２押圧ローラは支持部材と共
に、ケーブルの取り込み側に若干移動するように変位す
るので、第１、第２送りローラとの間が開放され、セッ
トがしやすくなる。次いで、押圧ローラ移動操作手段に
よりケーブルを第１、第２押圧ローラを介して第１、第
２送りローラ側に押しつける。そして、駆動源を起動す
ると第１、第２送りローラが駆動力を受けて回転し、ケ
ーブルは、管内へ押し込まれる。この際、ケーブルの引
込み角度が異なっていても、第１、第２押圧ローラの支
持部材が変位することにより、ケーブルの引込み角度に
容易に追従させて引き込むことができる。このようにケ
ーブルの引込み角度が変動しても、支持部材が変位して
追従するので、ケーブルへの押圧力を高く維持すること
ができ、通常の状態においては、ケーブルと第１、第２
送りローラとの間でスリップすることなく、調査すべき
管内へと、誘導移送されることとなる。

【０００７】管内において、何らかの障害物に、ケーブ
ルの先端部が当たった場合、ケーブルをそれ以上送りこ
むことができなくなり、ケーブルは静止してしまう。こ
うなると、ケーブルと第１、第２送りローラとの間でス
リップがおき、これに伴って、第１、第２押圧ローラの
回転は停止するので、ケーブルの送りこみ量を検出する
検出手段からの検出信号は０となる。この状態が所定時
間経過すると、コントローラは、ケーブルの先端部が障
害物に当たったとして駆動源の動作停止をすると共に、
異常状態として報知することができる。一方、ケーブル
が管内に支障なく送りこまれていっても、ケーブルの末
端に設けられた適宜な検出対照物を、適宜な検出手段に
よって検出することにより、ケーブルが限界まで管内に
送りこまれたとして、コントローラにより、駆動源の動
作停止制御をすることができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明にかかる配管探傷用ケーブルの
走行装置について、一実施例を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下説明する。図１において、参照符号１は地
中に埋設された管(後述)の損傷状態を検出する配管探傷
装置を示す。この配管探傷装置１は、電磁気的検出手段
のうち、リモートフィールド式を採用したもので、先端
部に管体の損傷箇所を検知するためのセンサ(後述)を設
けたケーブル２と、このケーブル２のセンサと電気的に
接続された探傷器３と、探傷器３の出力を取り込み、デ
ータ処理を行って検査結果を表示したり、データ保存を
行う信号処理装置４とから構成される。

【０００９】かかる配管探傷装置１のケーブル２は、調
査すべき管５中途に設けられた活管挿入装置６に取り付
けられた走行装置７により管５内に押し込まれるように
なっている。尚、活管挿入装置６は、実際に使用されて
いる状態において、流通するガス等が洩れないようにし
てケーブル２を管５内に挿入可能とする機能を有したも
のである。

【００１０】前記走行装置７は、ケーブル２を押圧挟持
して管５内に送りこむと共に、管５内を走行移動させる
ための走行駆動手段８を設けたものである。この走行駆
動手段８は、駆動源(後述)と、駆動源の駆動軸に従動す
る第１、第２の送りローラ９ａ、９ｂとからなる。ま
た、前記走行装置７は、この第１、第２送りローラ９
ａ、９ｂに前記ケーブル２を押圧挟持するケーブル押圧
手段１０とを具備し、前記ケーブル押圧手段１０は第
１、第２の押圧ローラ１１ａ、１１ｂと、押圧ローラ移
動操作手段１２とを具備するものである。かかる走行装
置７は、コントローラ１３により駆動制御を行うように
なっている。

【００１１】ここで、前記した配管探傷装置１と走行装
置７について、図２に示し、さらに、詳細に説明する。
先ず、配管探傷装置１におけるケーブル２のセンサは、
ケーブル２の先端部に設けられた送信コイル１４と、こ
の送信コイル１４に近接して設けられた受信コイル１５
とからなる。かかるケーブル２のセンサを検査すべき管
５内に挿入された際、送信コイル１４に前記探傷器３か
ら励磁信号が供給され、送信コイル１４から管５壁を貫
いて受信コイル１５に至る電磁波の伝播時間の変化によ
り、管５の腐食減肉や貫通孔を検知するようになってい
る。

【００１２】次に、図２及び図３に示すように、走行装
置７においては、走行駆動手段８を構成する第１、第２
送りローラ９ａ、９ｂにおけるそれぞれの回転軸には、
伝達歯車１６ａ、１６ｂが取り付けられる。これら伝達
歯車１６ａ、１６ｂは、駆動源であるモータ１７の駆動
軸１８に傘歯車機構１９を介して動力的に接続された連
動軸２０を回転軸とする従動歯車２１に噛み合う構成で
ある。また、前記第１、第２送りローラ９ａ、９ｂは金
属からなる中心部側と、この中心部側の周囲を弾性部材
により蔽ったものである。

【００１３】さらに、ケーブル押圧手段１０を構成する
第１押圧ローラ１１ａにおいて、回転軸に傘歯車機構２
２を介して、ケーブル２の送りこみ量、すなわち、ケー
ブル走行距離を検出する検出手段であるエンコーダ２３
が設けられる。エンコーダ２３としては、ケーブル走行
距離をデジタル的に検出する方式のものを適用すること
ができる。この場合、前記エンコーダ２３はケーブル２
が送りこまれることにより回転する第１押圧ローラ１１
ａの回転量をパルス数に変換し、そのパルス数をケーブ
ル走行距離として検出するものである。

【００１４】一方、第２押圧ローラ１１ｂ側の支持部材
２４には、ケーブル２の末端を検出する検出手段、すな
わち、光電スイッチ２５が取付けられる。ケーブル２の
末端には、適宜な光反射体を設けておくとよい。尚、第
１、第２押圧ローラ１１ａ、１１ｂも、第１、第２送り
ローラ９ａ、９ｂ同様、金属からなる中心部側と、この
中心部側の周囲を弾性部材により蔽ったものである。

【００１５】また、第１、第２押圧ローラ１１ａ、１１
ｂは、支持部材２４の中心部から、支持部材２４の長手
方向に対して鉛直に突設された突出部材２６の端部にお
ける回動軸２７を中心として回動自在である。前記回動
軸２７には、押圧ローラ移動操作手段１２が軸着されて
いる。

【００１６】前記押圧ローラ移動操作手段１２は、図に
示すように、押圧シャフトであるねじ軸２８を回転ハン
ドル操作手段２９によって、ばね部材３０を介し、支持
部材２４を押圧するように構成されたものである。

【００１７】次に、かかる走行装置７の駆動制御手段で
あるコントローラ１３について説明する。コントローラ
１３は、パネル操作面(図示省略)から種々の操作スイッ
チにより、ケーブル２の送り、戻し、停止、一時停止を
すべく走行駆動手段８のモータ１７の駆動制御を行うこ
とができる。また、エンコーダ２３や光電スイッチ２５
からの検出信号に基づいて、前記のような駆動制御を行
う機能を有している。例えば、一時停止制御を実行する
ために、コントローラ１３は、図４に示すように、エン
コーダ２３からのパルス信号を電圧信号に変換するＦ／
Ｖ変換回路３１と、Ｆ／Ｖ変換回路３１の出力信号を積
分回路３２を介して予め設定された基準電圧と比較する
比較回路３３とによって構成された制御回路を具備して
いる。前記積分回路３２を設けることにより、所定時間
後(約２秒後)、比較回路３３から出力信号が導出され、
モータ１７や報知手段(図示せず)へ供給されるようにな
っている。尚、ケーブル２の送り、戻し、停止制御する
ための具体的な手段としては、周知の制御手段を適用す
ることができる。

【００１８】本発明にかかる配管探傷装置１の走行装置
７は、以上のように構成されるものであり、次にその作
用について説明する。ここでは、地中に埋設された管を
例示してその検査作業手順を示しながら説明する。検査
作業は、(1)掘削、(2)挿入用継手の取り付け、(3)穿
孔、(4)活管挿入装置の取り付け、(5)ＴＶカメラによる
管内観察、(6)走行装置の取り付け、(7)検査用センサ挿
入、(8)腐食検査、(9)活管挿入装置の取外し、(10)プラ
グ止め、(11)防食措置、(12)埋め戻し、復旧という手順
で実行される。(1)掘削、(2)挿入用継手の取り付け、
(3)穿孔の各手順が実行された後、活管挿入装置６を挿
入用継手に取り付け、ＴＶカメラにより管内の事前調査
を行う。管内を観察することによって、ケーブル２を走
行するために障害となるような異物やバリ等の有無を確
認するためである。

【００１９】次に、(6)走行装置７を活管挿入装置６に
取り付け、センサの取り付けられたケーブル２を走行装
置７を介して管５内へ挿入する(手順の(7))。この際、
センサの取り付けられたケーブル２は走行装置７の第
１、第２送りローラ９ａ、９ｂと第１、第２押圧ローラ
１１ａ、１１ｂとの間を通過するようにする。第１、第
２送りローラ９ａ、９ｂと第１、第２押圧ローラ１１
ａ、１１ｂとの間は狭く前記支持部材２４の回動範囲は
小さいが、支持部材２４を変位させたとき、第１、第２
押圧ローラ１１ａ、１１ｂは支持部材２４と共に、ケー
ブル２の取り込み側に若干移動するように変位するので
(図５参照)、第１、第２送りローラ９ａ、９ｂとの間が
開放され、ケーブル２のセット、取外しを容易に行うこ
とができる。尚、ケーブル２のセットの際、第１押圧ロ
ーラ１１ａと第１送りローラ９ａ間を介してケーブル２
の先端部を挿通させることもできる。

【００２０】次いでケーブル２を第１、第２送りローラ
９ａ、９ｂと、第１、第２押圧ローラ１１ａ、１１ｂと
の間において押圧ローラ移動操作手段１２の操作によ
り、ケーブル２を第１、第２送りローラ９ａ、９ｂ側に
押圧する。ケーブル２は、第１、第２送りローラ９ａ、
９ｂ並びに第１、第２押圧ローラ１１ａ、１１ｂの弾性
部材よりなる部位間において、挟持された状態となる。

【００２１】コントローラ１３の操作指令により走行駆
動手段８のモータ１７が駆動されると、傘歯車機構１９
を介して動力が連動軸２０、従動歯車２１から伝達歯車
１６ａ、１６ｂに伝達され第１、第２送りローラ９ａ、
９ｂは回転する。これにより、ケーブル２は、管５内へ
と導入される。この際、第１、第２押圧ローラ１１ａ、
１１ｂの支持部材２４は回動軸２７を中心に回動自在で
あるので、ケーブル２の引込み角度が変化しても、支持
部材２４をケーブル２の変動に容易に追従させて引き込
むことができる。

【００２２】また、支持部材２４は偏位した位置にある
回動軸２７を介して、押圧ローラ移動操作手段１２から
押圧されているので、ケーブル２の引込み角度が変化し
ても、支持部材２４が変位して追従することでケーブル
２への押圧力を高く維持することができ、通常の状態に
おいては、ケーブル２と第１、第２送りローラ９ａ、９
ｂとの間でスリップすることなく、調査すべき管５内へ
と、送りこむことができる。

【００２３】ケーブル２の移動により第１、第２押圧ロ
ーラ１１ａ、１１ｂも従動回転し、エンコーダ２３は第
１押圧ローラ１１ａの回転量をパルス数に変換し、その
パルス数をケーブル走行距離として検出する。この場
合、ケーブル走行距離を予め設定しておき、エンコーダ
２３によって、その走行距離を示すパルス数が検出され
たら、走行駆動手段８を停止制御させることができる。
そして、配管探傷装置１により、(8)管５の腐食や減肉
等の検査がなされ、異常箇所が発見されたら、その管５
の交換作業を行うこととなる。

【００２４】ケーブル２を管５内に挿入しているとき、
ケーブル２の先端部が何らかの障害物に、当たった場
合、ケーブル２をそれ以上送りこむことができなくな
り、静止ししてしまう。こうなると、ケーブル２を押圧
挟持する力に打ち勝って第１、第２送りローラ９ａ、９
ｂはスリップする。これに伴って、第１、第２押圧ロー
ラ１１ａ、１１ｂは回転停止するので、エンコーダ２３
による検出信号は０となる。コントローラ１３において
この信号がＦ／Ｖ変換回路３１、積分回路３２を介して
比較回路３３に導入され、所定時間後(約２秒後)に比較
回路３３から出力信号が導出され、コントローラ１３は
走行駆動手段８を停止制御させることができる。このよ
うに、障害物によってケーブル２が送りこむことができ
なくなっても、所定時間経過時に停止制御を実行するよ
うになっているので、一時的なケーブル２の停止では走
行駆動手段８は停止せず、むやみに操作中断することは
ないので、作業能率の低下を防止することができる。一
方、ケーブル２が管５内に支障なく送りこまれていって
も、ケーブル２の末端に設けられた光反射体が、ケーブ
ル２の末端を検出する光電スイッチ２５によって検出さ
れ、コントローラ１３は走行駆動手段８を停止制御させ
ることができる。

【００２５】以上、一実施例を挙げて説明したが、配管
探傷装置１は、他の方式、例えば渦流式を適用すること
もできる。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、配管探傷
用ケーブルの走行装置のケーブルを押圧挟持するケーブ
ル押圧手段において、第１、第２の押圧ローラを支持部
材によって偏心させて回動自在に取り付け構成したた
め、ケーブルのセットが容易に行うことができ、ケーブ
ルの引込み角度が異なっていても、容易に追従させて引
き込むことができる。またケーブルの引込み角度が変動
しても、支持部材が変位して追従するので、ケーブルへ
の押圧力を高く維持することができ、通常の状態におい
ては、ケーブルと第１、第２送りローラとの間でスリッ
プすることなく、ケーブルの押圧保持力が低下して送り
こみ不能となるようなことはない。また、ケーブルの送
りこみ量を検出する検出手段と、ケーブルの末端を検出
する検出手段の信号に基づいてケーブルの送りこみ、停
止、一時停止等の走行制御を自在に行なうことができ
る。さらにコントローラにおいて、ケーブルの送りこみ
量を検出する検出手段からの検出信号が検出されなくな
ってから、所定時間経過時に駆動源を停止するように制
御動作を行うので、一時的にケーブルが停止することに
よる走行装置の動作中断を回避することができ、作業能
率の低下を防止することができる。このように、走行装
置を適用することにより、地中埋設管でも、容易に且つ
早期に異常箇所を発見することが可能なので、結果とし
て、安全維持管理の合理化、費用の抑制化、保安の向上
に大きな効果を奏する。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる配管探傷用ケーブルの走行装置
の全体側面図である。

【図２】本発明にかかる配管探傷用ケーブルの走行装置
と、配管探傷装置のさらに詳細な説明図である。

【図３】図１および図２に示す走行装置の要部断面説明
図である。

【図４】走行装置のコントローラにおける駆動制御回路
のブロック図である。

【図５】走行装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１ 配管探傷装置 ２ ケーブル ３ 探傷器 ４ 信号処理装置 ５ 管 ６ 活管挿入装置 ７ 走行装置 ８ 走行駆動手段 ９ａ、９ｂ 第１、第２送りローラ １０ ケーブル押圧手段 １１ａ、１１ｂ 第１、第２押圧ローラ １２ 押圧ローラ移動操作手段 １３ コントローラ １４ 送信コイル １５ 受信コイル １６ａ、１６ｂ 伝達歯車 １７ モータ １８ 駆動軸 １９ 傘歯車機構 ２０ 連動軸 ２１ 従動歯車 ２２ 傘歯車機構 ２３ エンコーダ ２４ 支持部材 ２５ 光電スイッチ ２６ 突出部材 ２７ 回動軸 ２８ ねじ軸 ２９ 回転ハンドル操作手段 ３０ ばね部材 ３１ Ｆ／Ｖ変換回路 ３２ 積分回路 ３３ 比較回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B61B 13/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に管体の探傷手段を設けたケー
   ブルを、検査すべき管内に送りこむと共に、管内を走行
   移動させるための走行駆動手段を備えた配管探傷用ケー
   ブルの走行装置において、前記走行駆動手段は、駆動源
   と動力的に接続された第１、第２の送りローラと、この
   第１、第２送りローラに前記ケーブルを押圧当接するケ
   ーブル押圧手段とを具備し、このケーブル押圧手段は、
   第１、第２の押圧ローラと押圧ローラ移動操作手段とを
   有して、これら第１、第２押圧ローラを、第１、第２押
   圧ローラを取り付けた支持部材を介して回動可能に押圧
   ローラ移動操作手段に連結する構成とし、前記ケーブル
   の送りこみ量を検出する検出手段と、ケーブルの末端を
   検出する検出手段とを具備して、これら検出手段の信号
   に基づいてケーブルの送り、戻し、停止、一時停止をす
   べく走行制御を行なうコントローラを具備したことを特
   徴とする配管探傷用ケーブルの走行装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコントローラにおい
   て、ケーブルの送りこみ量を検出する検出手段からの検
   出信号が検出されなくなってから、所定時間経過時に駆
   動源の動作停止をすると共に、異常状態として報知する
   ようにしたことを特徴とする配管探傷用ケーブルの走行
   装置の駆動制御方法。