JP2875420B2 - 放射線照射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非破壊検査技術の一つ
である放射線透過試験に係り、その中でも特に放射性同
位元素を線源とした配管溶接部の放射線照射装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は管溶接部の放射線透過試験におけ
る最も一般的な従来の撮影方法で放射性同位元素等の線
源２０から放射される放射線２５を被試験材である管８
０に照射して、管を透過した放射線を写真フィルム３５
で受けて放射線透過写真を作る。

【０００３】２６はコリメータと呼ばれる放射線遮蔽体
で放射線が全方向に放射するのを遮って、必要な方向に
のみ限定している。

【０００４】通常は、同図（ｂ）に示すように、溶接線
８１の像がフィルム３５上に重なって写るのを避けるた
めに線源２０の位置を溶接線の真上から管軸方向に少し
ずらして配置される。

【０００５】上記の方法では、線源２０から直接照射さ
れる放射線や、管８０に照射して散乱した放射線が周囲
に放射されるため、これに人が近づいて放射線を被曝す
るのを避けるため、周囲は広範囲にわたって立入禁止に
される。この立入禁止区域は製造工場ではもとより建設
現場においても他の作業を阻害することになるため、こ
れを極力小さくすることが求められ、種々の工夫がなさ
れつつある。

【０００６】従来の放射線照射装置では、上フレームと
下フレームで挟みこむようにして装置が管に取付けら
れ、ラッチで固定される。上フレームは放射線照射孔が
開口しており、その外側に線源格納容器が外ずされて放
射線が照射される。線源格納容器はもとより上フレー
ム，下フレームとも放射線遮蔽体で構成されており、外
部に漏れる放射線は小さく抑制されており前述の立入禁
止区域を小さくする目的は達成されている。

【０００７】しかしながら、この従来技術は上フレーム
と下フレームがヒンジで一体に結合される構造になって
いること、照射孔の方向が管軸に直交しており、その形
状が管軸方向に対象形になっている。また、フィルムホ
ルダー（公知例ではフィルムトレイ）はフィルムを送る
機構を持っていない。

【０００８】放射線照射装置のセットアップに関するイ
ンタロックはリミットスイッチによっている。

【０００９】他の従来例として、被検査体である配管の
周囲に走行体のフレームと感光フィルムの巻き上げ機付
きのホルダーとを配管を挟んで相対する様に配置し、そ
のホルダーと走行体のフレームとをヒンジ付きのアーム
で配管から離れたり近づいたりする方向へ回転自在とな
るように接続されているものが実開平2−50671号にて公
知である。その公知例では、配管に近接している走行体
のフレームよりも配管から遠ざかった位置に放射線源と
放射線照射部が装備され、放射線源からの放射線が放射
線照射部からあらゆる方向に照射され、その照射された
放射線のうち、走行体のフレームと干渉することなく浅
い角度で配管に照射されて到達した放射線で感光フィル
ムに被検査体を撮像することが知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は線源部と
フィルムホルダー部がヒンジで結合されているため、試
験対象である管の直径に制約が多く、特に直径の大きな
管に適用できない欠点があった。

【００１１】管の円周溶接線を撮影する場合は、管の上
下の溶接線の像がフィルム上で重ならないように、線源
を溶接線の真上から管軸方向にずらして撮影するが、こ
のとき照射孔の形が線対象の円錐形の場合、前方の放射
線束を遮蔽する遮蔽体の面積が大きくなり、装置が大型
化し重量も大きくなる。

【００１２】実開平2−50671号にて見受けられるよう
に、あらゆる方向に照射された放射線のうち、走行体の
フレームを避けて到達した浅い斜め角度に照射された放
射線を感光フイルムの感光に用いる技術があるが、走行
体のフレームと放射線との干渉を避けるように被検査体
である配管から遠ざかった位置に放射線照射部があるの
で、装置の大型重量化は免れないし、放射線があらゆる
方向へ照射されるから、立入り禁止区域が広くなる。

【００１３】フィルムはフィルムホルダーに１枚ずつセ
ットされるため、フィルムを交換するたびに、フィルム
ホルダーを開かなければならず、作業能率を阻害した。

【００１４】照射装置が確実に組み上げられたことを確
認するインタロックがリミットスイッチで構成されてお
り、変形や損傷を受けやすい。

【００１５】照射中に停電等により電力の供給が停止す
ると、照射を停止することができなくなる。

【００１６】本発明は、これらの問題点を解決する方法
を提供する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的のうち、装置を
小型軽量化するために、放射線源と照射孔とが被検査体
である配管に近接している格納容器本体自体に装備さ
せ、配管から遠ざかった位置に放射線照射装置の構成を
分散配置させずに配管に近接させて集約してある手段を
用いる。

【００１８】照射装置の構成に自由度を持たせて、直径
の異なる管に対する適応性を改善するためには、線源部
とフィルムホルダー部を結合する部分は交換自在なスペ
ーサとすることにより、これを交換することで、広汎な
直径の管に対応できるようにした。

【００１９】放射線照射装置を小型化し軽量化するため
に、放射線照射孔の中心線を傾けることによって放射線
束を極力絞り込み遮蔽体を小型化した。

【００２０】フィルム交換の手間を省くためには、フィ
ルムホルダーにローラを設けて、これを回転させて長尺
フィルムを連続的に送り込むことによって、フィルム交
換の都度フィルムホルダーを開くことを不要とした。

【００２１】管への照射装置取付けと、遮蔽体の取付け
を確実にするためのインタロックは、磁気を利用するこ
ととし照射装置の構造体を一部に利用した磁気回路に小
型永久磁石と磁気センサーを組込み、この磁気センサー
の出力信号を利用することにより、照射装置の形状寸法
を大型化することなしに確実なインタロックを可能にし
た。

【００２２】通常シャッターの回転動作は電動で行って
いるが、手動でも回転できるようにした。

【００２３】

【作用】本発明による放射線照射装置は、被検査体の周
りに構成が集約されて小型軽量化される。

【００２４】線源格納容器本体２１と下フレーム３１が
分離できる構造となっており、これを４０で結合して使
用するため、このスペーサの寸法を変更して交換するこ
とにより、管の直径変化に広範囲に対応できる。

【００２５】シャッター２３に設けた照射孔２４の中心
線は管の軸に対して傾いているため照射される放射線束
の不必要な広がりを小さく押さえることができることか
ら、下フレーム３１側の遮蔽体３０を小さくでき、装置
全体を小型軽量化することができる。

【００２６】フィルム送りローラ３２はフィルム押さえ
ローラ３３との間にフィルム３２を挟んで、フィルム送
りノブ３４によって回転されることにより、フィルムを
連続的に供給する。

【００２７】格納容器本体に取付けられた上部磁路５
２，スペーサ部中間磁路５３及び下フレーム３１は、全
体が組立てられた状態で閉磁路を構成し、永久磁石５０
が発生する磁束を磁気センサー５１に供給する。磁気セ
ンサーの出力によって、装置が確実に組立てられたこと
を検知することができる。

【００２８】放射線の照射を制御するシャッター２３と
ウォームホイール６３，プーリ６４，ベルト６１を介し
て電動機６０によって開閉されるが放射線を照射中に停
電等により電源が遮断されても、ハンドル（図示せず）
を使用してプーリ６４を手で回すことによってシャッタ
ーを閉じることができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２の基
本構造図により説明する。

【００３０】放射線源２０を内蔵する格納容器本体２１
を押さえ金具２８，２９及び押さえネジ２７によって下
基板２８に固定される。さらに同じ基板上にシャッター
駆動部６１，６２，６３，６４が一体に組立てられて照
射装置を構成する。

【００３１】下フレーム３１にはフィルムホルダーロー
ル３７，フィルム送りロール３２，フィルム押さえロー
ル３３等によるフィルムセット機構の他に放射線遮蔽体
３０で構成されている。

【００３２】上記の二つの部分、照射装置部と下フレー
ムは被試験材料である管８０を上下から挟むように取付
けられてスペーサ４０によって結合・固定される。

【００３３】図３は、図１の構造に、更に上部磁路５
２，中間磁路５３，永久磁石５０及び磁気センサー５１
を取付けたもので、図１が煩雑になるのを避けて別に表
示した。

【００３４】以下この装置の機能を説明する。

【００３５】前述のように照射装置を管に取付けてフィ
ルム３５をセットすれば、撮影準備が完了する。次に、
シャッター２３を回転させて照射孔２４が下方向に向く
と線源２０の前方が開かれて放射線が照射される。図６
に以上の動作を更に詳細に示した。同図（ａ）がシャッ
ター閉，（ｃ）が開，（ｂ）はその中間を示している。
照射孔２４から照射された放射線は管８０を透過してそ
の透過像をフィルムの上に結ぶ。

【００３６】次にこの装置が具備する特徴を説明する。

【００３７】発電や化学等の各種プラントには多数の配
管が敷設され、その直径も大小多岐に亘るが本発明の装
置によればスペーサ４０を適宜交換することによりそれ
らの直径に任意に対応することができる。

【００３８】プラントの建設現場における配管の放射線
透過試験は高所や狭あい部で行うことが多く、その作業
性を高めるために放射線照射装置は小型で軽量であるこ
とが必要である。ところで放射線照射装置の重量を調べ
てみるとその大半が鉛やタングステン等の重金属を使用
した遮蔽体である。そこで図５（ｂ）に示すように管の
溶接部の放射線透過試験では放射線源は溶接線の真上で
はなく、斜め方向から照射することに着目して、図５に
示すような管に垂直な円錐形の放射線束ではなく、図１
に示すような管軸に傾きを持った照射孔２４とすること
によって、前方の遮蔽体を小さくすると同じに、装置全
体の長さを短くし、小型化することができた。

【００３９】上記の作業性を阻害する要因の一つに、フ
ィルムの交換作業がある。これは従来は、一つの撮影
（ワンショット）に１枚のフィルムを使用し、撮影が終
る度にフィルムホルダーを開いて、撮影済のフィルムを
取出して、新しいフィルムを装着していた。本発明では
連続した長尺のフィルムを使用してこれをローラでひと
こまずつ送ることによって、フィルムホルダーをその都
度開放することなしにフィルムの入れ替えを可能にし
た。

【００４０】放射性同位元素を線源として使用する場合
最も留意すべき事項の一つは作業員及び周囲の人々に放
射線を被曝させないと言うことである。そのためには放
射線照射装置のフィルムホルダー側の遮蔽体３０、つま
り下フレーム３１が確実に取付けられるまではシャッタ
ー２３が開かないようなインタロックが必要であり、万
一、照射中に遮蔽体が外れた場合は警報できるような機
能が必要である。本発明ではこの機能を、図３及び図４
に示すように遮蔽体３０が正しい位置に取付けられた時
に初めて閉ループが形成されるようにした磁路を設け
て、閉磁路が形成されたことを磁石５０と磁気センサー
５１を組合わせて検知するものである。

【００４１】これによりリミットスイッチ等に比較して
必要なスペースが小さく、軽量で、故障も少なく、確実
に動作するインタロックが実現できた。

【００４２】安全について更に言えば、シャッターを開
いた放射線を照射中に停電等による電源遮断が起こった
場合、これが直ちに危険と言うことではないが、シャッ
ターが閉じられず放射線が止まらなくなる。この場合は
シャッター駆動機構の一部であるプーリ６４の軸をハン
ドルで直接回転させてシャッターを閉じることができ
る。

【００４３】本実施例によれば、作業に伴う立入禁止区
域が小さいために、周囲で行われる他の作業を阻害する
ことなく且つ高能率で安全な放射線透過試験を行うこと
ができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、放射線照射装置が小型
化でき、放射線照射孔が被検査体に極めて接近し得るう
え、その照射孔が被検査体と格納容器本体とで覆われて
放射線漏れも少なく、作業に伴う立入禁止区域が小さい
ために、周囲で行われる他の作業を阻害することなく且
つ高能率で安全な放射線透過試験を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放射線照射装置で（ａ）は正面
図、（ｂ）は側断面図をそれぞれ示す図である。

【図２】放射線照射装置の平面図である。

【図３】インタロック用磁路の配置図で（ａ）は正面
図、（ｂ）は側断面図をそれぞれ示す図である。

【図４】インタロック用磁路の構造図である。

【図５】配管溶接部の一般的な放射線透過試験方法の説
明図である。

【図６】シャッターの開閉方法の説明図である。

【符号の説明】

１０…下基板、１１…上基板、２０…線源、２１…格納
容器本体、２２…プラグ、２３…シャッター、２４…照
射孔、２５…放射線束、２６…コリメータ、２７，３６
…押さえねじ、２８，２９…押さえ金具、３０…遮蔽
体、３１…下フレーム、３２…フィルム送りローラ、３
３…フィルム押さえローラ、３４…フィルム送りノブ、
３５…フィルム、３７…フィルムホルダー、４０…スペ
ーサ、５０…永久磁石、５１…磁気センサー、５２…上
部磁路、５３…中間部磁路、６０…電動機、６１…ベル
ト、６２…シャッター軸受、６３…ウォームホイール、
８０…管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 泰治 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−111408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−199947（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−233308（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−49967（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−87400（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−132088（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−50671（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭42−10429（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭36−27860（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 15/00 - 15/08 G01N 23/00 - 23/227 G21F 5/02 - 5/04 G21K 1/02 - 1/04 G21K 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線源を格納する格納容器と、前記格納
   容器の被検査体である配管側に設けられた放射線照射孔
   と、前記配管を挟んで前記格納容器とは反対側に配置さ
   れて、前記放射線照射孔からの放射線を受けるフィルム
   を支持する支持手段と、前記支持手段と前記格納容器と
   の間を接続する接続手段とを備え、前記格納容器の放射
   線照射孔の方向を前記配管の軸に直交する方向から傾け
   た放射線照射装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記放射線照射孔はそ
   の放射線照射孔の入口の中心部分と出口の中心部分を結
   ぶ中心軸が前記配管の軸に直交する方向から傾いてお
   り、前記配管側へ行くにしたがって広がった形状を備
   え、前記形状の前記放射線照射孔が備えられたシャッタ
   ーが格納容器に前記入口が放射線源に対向する位置を通
   れる軌跡で回転自在に備えられ、前記接続手段が交換可
   能である放射線照射装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の放射線照射
   装置において、前記フィルムホルダーをローラで構成し
   て、これを外部から回転させてフィルムを送ることによ
   り長尺フィルムを連続的に使用できるようにした放射線
   照射装置。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の放射線照射
   装置において、前記格納容器とスペーサとフィルムホル
   ダーとを一体に組み立てたときに、これら三者によって
   一つの閉磁路が構成されるようにし、この磁路の中に組
   込んだ磁石と、その磁束を検知する磁気センサーとによ
   って、前記格納容器，スペーサおよびフィルムホルダー
   が一体になっていることを認知できるようにしたことを
   特徴とする放射線照射装置。