JP3430950B2 - 合成樹脂被覆材の剥離検査方法及び剥離検査装置 - Google Patents

合成樹脂被覆材の剥離検査方法及び剥離検査装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼管、鋼板等の鋼
材、コンクリート材、木材等の基材に合成樹脂を被覆し
てなる合成樹脂被覆材の剥離検査方法及び剥離検査装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、鋼管、鋼板等は、表面にポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩化ビニール、ポリウレタン等
の合成樹脂等の被覆部材を全体に被覆または局部的に被
覆して、防食被覆鋼管、防食被覆鋼板等として各種配
管、基礎材または鋼管矢板壁、鋼矢板壁等の用途に多く
使用されている。
【0003】しかし、防食被覆鋼管、防食被覆鋼板等は
厳しい環境下で使用される場合が多く、鋼管、鋼板等の
基材と合成樹脂等の被覆部材の界面、被覆部材自体の層
間に、ボイドまたは剥離部分が発生した場合に、それら
が起因して、鋼管、鋼板等の基材に腐食を生じて防食被
覆鋼管、防食被覆鋼板等の機能を発揮できない。
【0004】そのために、防食被覆鋼管、防食被覆鋼板
等の製造時、または防食被覆鋼管、防食被覆鋼板等を各
種用途に施工した後、合成樹脂被覆材の剥離検査が行わ
れている。
【0005】その一例として、特開昭55−11625
5号公報に合成樹脂被覆材の超音波探傷によるボイド検
出方法が開示されている。
【0006】図4は合成樹脂被覆鋼管の搬送ラインによ
る合成樹脂被覆材の剥離検査の状態を示す図である。
【0007】図4において、鋼管1がラセン状に回転し
ながら合成樹脂シートを被覆しラインを移動して、合成
樹脂被覆鋼管4を製造している。ライン上には鋼管1と
回転方向を一致させてタイヤ型の超音波探触子2が設け
られている。ここでは、超音波探触子2はライン上方の
図示しない固定フレームに下向きに取付けたエアシリン
ダのロッド先端に固着されており、エアシリンダの押圧
力によりラインを回転しながら移動する鋼管1の合成樹
脂被覆部3に上方から弾発的に当接して鋼管1の合成樹
脂被覆部3表面を連続的に走査する。超音波探触子2は
図示しない超音波探傷器と接続されており、超音波探傷
器から探触子にパルス電圧が供給され、探触子から超音
波が発信され、探触子の検知する超音波の反射波が超音
波探傷器で増幅され、反射波の波形がブラウン管上に写
しだされる。
【0008】ボイドからの反射波が検出されると、操作
者がマーカーガン5を操作してボイドの検出位置にイン
クを噴射して鋼管1の表面に表示する。符号6は噴射ノ
ズル、符号7は管端検出器、符号8は移動装置である。
【0009】上記ボイド検出方法によれば、ボイドを遠
隔から自動的に連続検出して連続検査ができる旨記載さ
れている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開昭55−116255号公報に開示された技術は
以下の問題がある。
【0011】超音波探傷による剥離検査の対象が、鋼管
1がラセン状に回転しながら合成樹脂シートを被覆しラ
インを移動する合成樹脂被覆鋼管4であり、防食被覆鋼
管、防食被覆鋼板等を各種用途に応じて施工した後の合
成樹脂被覆材の剥離検査には、そのまま適用することが
困難である。
【0012】即ち、上記技術は合成樹脂被覆材の被覆部
に探触子を直接に接触させる必要があり、例えば探触子
の直接に接触することが困難な水中、土中に一部が埋設
されている合成樹脂被覆材については測定が不可能であ
る。
【0013】また、対象とする合成樹脂被覆材の被覆部
全面に探触子を走査させる必要があり、繁雑で、時間を
要する。
【0014】本発明は上記のような問題点の解決を図っ
たものであり、被覆部分に探触子を直接に接触させるこ
とが困難な合成樹脂被覆材でも、走査範囲を最小限にし
て簡単に合成樹脂被覆材の剥離検査を行うことのできる
方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】第一の発明は基材に合成
樹脂を被覆してなる合成樹脂被覆材の剥離検査方法であ
って、前記基材の合成樹脂を被覆していない部分に、斜
角探触子を接触させて、基材の表層に超音波を伝播さ
せ、基材と合成樹脂被覆部の界面の反射エコーを検出
し、剥離の有無を判定し、剥離位置を算定することを特
徴とする合成樹脂被覆材の剥離検査方法である。
【0016】第二の発明は基材に合成樹脂を被覆してな
る合成樹脂被覆材の剥離検査装置であって、前記基材の
合成樹脂を被覆していない部分に斜角探触子を移動して
接触させる取付手段と、基材の表層に超音波を伝播さ
せ、基材と合成樹脂被覆部の界面の反射エコーを検出す
る斜角探触子と、検出された反射エコーから剥離の有無
を演算する手段と、剥離位置を算定する手段と、剥離部
と剥離位置を表示する表示盤を備えたことを特徴とする
合成樹脂被覆材の剥離検査装置である。
【0017】本発明によれば、基材の合成樹脂を被覆し
ていない部分に、斜角探触子を接触させて超音波により
剥離検査をするので、合成樹脂被覆材の被覆部が水中、
土中に埋設されていても、被覆部の影響を受けることな
く、簡単に合成樹脂被覆材の剥離検査を行うことができ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって詳述する。
【0019】図1は本発明の一実施の形態を示す斜視図
であり、図2は本発明の斜角探触子を用いた超音波の伝
播方向を示す図である。
【0020】鋼矢板壁に用いられる鋼矢板11は、海面
10に対する面に、干満飛沫帯の上下に位置させてポリ
エチレン被覆部12を形成している。
【0021】ポリエチレン被覆部12と鋼矢板11との
界面は局部的に剥離している場合があり、本発明ではそ
の剥離個所を早期に発見するために、超音波剥離検査装
置13を用いて鋼矢板11に被覆されているポリエチレ
ン被覆部12の剥離検査を行う。
【0022】超音波剥離検査装置13は鋼矢板11の合
成樹脂を被覆していない鋼露出部11aに、斜角探触子
15を移動させて接触させる移動可能な取付手段18
と、鋼矢板11の内部11bに、鋼露出部11a面に対
して斜めの角度で超音波を伝播させ、鋼矢板11とポリ
エチレン被覆部12の界面の反射エコーを検出する斜角
探触子15と、検出された反射エコーから剥離の有無を
演算する手段22と、剥離位置を算定する手段23と、
剥離部Mと剥離位置を表示する表示盤21から構成され
ている。上記演算手段、剥離位置の算定手段、表示盤等
は検出器14に収納され、鋼矢板11から離してセット
され、斜角探触子15とリード線で連結している。
【0023】取付手段18は斜角探触子15を支持する
ホルダー16が鋼矢板11の幅(水平)方向に移動でき
るように、レール20を設けて、レール20上をホルダ
ー16が走行できるようにして、ホルダー16の走行に
よって、ホルダー16に取付けられた斜角探触子15を
時系列に鋼矢板11の幅方向に接触させて、鋼矢板11
とポリエチレン被覆部12の界面に発生する剥離部Mの
検出をできるようにしている。符号19はレール支持具
であり、マグネット等によって鋼露出部11aの表面に
簡単に取付けることができる。
【0024】斜角探触子15は、図2から明らかなよう
に、鋼矢板11の内部11bに、鋼露出部11a面に対
して斜めの角度で超音波Vを伝播させ、鋼矢板11とポ
リエチレン被覆部12の界面に発生する剥離部Mの反射
エコーを検出する。
【0025】斜角探触子15で検出された反射エコー
は、剥離の有無を演算する手段22によって、予め入力
されている基準値と比較演算されて、剥離の有無が判定
される。また、伝播距離が伝播時間×表面波音速×1/
2になるので、剥離位置を算定する手段23によって、
同時に剥離部Mまでの距離が算定できる。
【0026】上記した超音波剥離検査装置13によって
ポリエチレン被覆部12の剥離状態を検査する場合は、
ホルダー16に取付けられた斜角探触子15を時系列に
鋼矢板11の幅方向に接触させて、鋼矢板11の内部1
1bに表面波Vを伝播してポリエチレン被覆部12の剥
離部Mを検出し、表示盤21にポリエチレン被覆層の剥
離状態即ち剥離部の位置と大きさ、分布状態を表示させ
る。
【0027】ここでは基材に鋼矢板11を用いたが、鋼
管、鋼板、鋼管矢板、鋼管矢板壁、鋼矢板壁等、更には
鋼以外のコンクリート、木材等の場合にも同様に適用で
きる。
【0028】また、合成樹脂被覆部にポリエチレンを用
いたが、通常耐食被覆に用いられているポリプロピレ
ン、塩化ビニール、ポリウレタン等の合成樹脂等の被覆
部材を用いることができる。
【0029】また、取付手段18としてレール20を設
け、レール20上をホルダー16が走行して、鋼矢板1
1の幅方向に移動できるようにしたが、それに限定され
るものではなく、剥離検査をする対象物によって、適宜
形状、移動方向等を決めることができる。
【0030】いずれの場合でも、斜角探触子が走査範囲
を十分に走査できるように支持できるものであればよ
い。
【0031】次に超音波剥離検査装置13による鋼矢板
11のポリエチレン被覆部12の剥離検査方法について
詳述する。
【0032】初めに、斜角探触子15を支持するホルダ
ー16が、鋼矢板11のポリエチレン被覆部12の上方
端部に近接した鋼露出部11aにレール支持具19を介
して取付けられた取付手段18に支持される。ホルダー
16は取付手段18のレール20上を斜角探触子15を
支持しながら鋼矢板11の幅(水平)方向に移動させ
る。
【0033】ここでは、周波数1〜5MHzの斜角波探
触子15を用い、斜角探触子15を鋼露出部11aに接
触させて走査させ、鋼矢板11の内部11bに、鋼露出
部11a面に対して斜めの角度で超音波Vを伝播させ、
大気中及び水中のポリエチレン被覆層12と鋼矢板11
の界面の反射エコーを計測し、ノイズレベル以上のエコ
ー高さが生じた際に、剥離有りと判断し、ポリエチレン
被覆部12の剥離位置を検出する。
【0034】斜角探触子15の走査範囲が鋼露出部11
aの場合について述べたが、これに限定されるものでは
なく、鋼露出部11aの上に防錆処理を施したものでも
よい。いずれの場合でも、剥離検査を対象とする合成被
覆部材が被覆されていない基材の部分で、超音波による
測定に影響を与えない部分であればよい。
【0035】本発明では、鋼露出部11aから鋼矢板1
1の鋼内部11bに角度を傾けて超音波を伝播させ、鋼
表面とポリエチレン被覆部の界面が密着している場合に
大きな反射エコーが得られないこと、鋼表面とポリエチ
レン被覆部の界面が剥離している場合に界面に水・空気
が存在して大きな反射エコーが得られることを前提にし
て、それを利用して基材と合成樹脂被覆部の界面の反射
エコーを検出し、剥離の有無を判定する。また、得られ
たエコーの強度と伝播時間により、反射エコー強度がノ
イズレベル以上に例えば6dB程度高ければ、剥離が有
りと判定し、伝播時間×表面波音速×1/2が伝播距離
となり、剥離部までの距離を算定する。剥離検査された
結果は超音波剥離検査装置3の表示盤21に、ポリエチ
レン被覆層の剥離状態即ち剥離部の位置と大きさ、分布
状態等として表示される。
【0036】図3は本発明の鋼基材とポリエチレン被覆
部の界面の剥離の状態を示す図である。
【0037】図3において、縦軸に斜角探触子による超
音波の伝播距離(mm)をとり、剥離部までの距離を示
し、横軸に斜角探触子の鋼矢板水平移動距離(mm)を
とって、斜角探触子の走査による反射エコー強度からポ
リエチレン被覆層の剥離状態即ち剥離部の位置と大き
さ、分布状態を示したものであり、ポリエチレン被覆部
の界面の剥離部Mが検出されている。符号Nは剥離先端
を示す。
【0038】上記剥離検査方法では、超音波探傷におけ
る音響インピーダンスが材料密度×音速に比例し、界面
をつくる2つの材料の音響インピーダンスの差が大きい
と反射エコーが発生するので、空気の音速を360m/
秒、水の音速を1500m/秒、合成樹脂被膜の音速を
1100m/秒、鋼の音速を3200m/秒として、検
出した反射エコーからそれらの材料の界面の剥離有無を
判定するものであり、ポリエチレン/鋼は小さな反射エ
コー、空気または水/鋼は大きな反射エコーとして簡単
に判定する。
【0039】
【発明の効果】本発明は合成樹脂被覆部に探触子を直接
に接触させることが困難な合成樹脂被覆材でも、走査範
囲を最小限にして簡単に合成樹脂被覆材の剥離検査を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す斜視図である。
【図2】本発明の斜角探触子による超音波の伝播方向を
示す図である。
【図3】本発明の鋼基材とポリエチレン被覆部の界面の
剥離の状態を示す図である。
【図4】従来の合成樹脂被覆鋼管の搬送ラインによる合
成樹脂被覆材の剥離検査の状態を示す図である。
【符号の説明】
10 海面 11 鋼矢板 11a 鋼露出部 11b 鋼矢板の内部 12 ポリエチレン被覆部 13 超音波剥離検査装置 14 検出器 15 斜角探触子 16 ホルダー 17 リード線 18 取付手段 19 レール支持具 20 レール 21 表示盤 22 剥離の有無を演算する手段 23 剥離位置を算定する手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材に合成樹脂を被覆してなる合成樹脂
    被覆材の剥離検査方法であって、前記基材の合成樹脂を
    被覆していない部分に、斜角探触子を接触させて、基材
    の表層に超音波を伝播させ、基材と合成樹脂被覆部の界
    面の反射エコーを検出し、剥離の有無を判定し、剥離位
    置を算定することを特徴とする合成樹脂被覆材の剥離検
    査方法。
  2. 【請求項2】 基材に合成樹脂を被覆してなる合成樹脂
    被覆材の剥離検査装置であって、前記基材の合成樹脂を
    被覆していない部分に斜角探触子を移動して接触させる
    取付手段と、基材の表層に超音波を伝播させ、基材と合
    成樹脂被覆部の界面の反射エコーを検出する斜角探触子
    と、検出された反射エコーから剥離の有無を演算する手
    段と、剥離位置を算定する手段と、剥離部と剥離位置を
    表示する表示盤を備えたことを特徴とする合成樹脂被覆
    材の剥離検査装置。
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