JP3680977B2 - 漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パイプラインの健全性（例えば減肉部の有無等）を検査する方法の一つとして漏洩磁束法がある。この方法は、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサで漏洩磁束に対応するデータを収集し、これらの収集したデータから上記減肉部の有無等を検出するものである。
【０００３】
磁気センサの特性は非線形であり、個々の磁気センサ間でのばらつきも存在しているため、収集したデータには、これらに起因するばらつきが生じる。しかしながら、漏洩磁束ピグには多数の磁気センサが搭載されているため、これらの全てを同様の特性に調整することは非常に手間がかかり、事実上不可能に近い。またハードウエア的な制約から調整ができないことも多い。
【０００４】
このような問題を解決するための従来の方法としては、例えば図３に示すものがあり、この方法は、各磁気センサの出力から、各磁気センサに過去のデータから計算する移動平均を減じて、これをその磁気センサの補正データとして出力するものである。尚、図２の(a)は収集したデータの管における位置の対応関係を模式的に示すもので、Ｎは管の周方向の磁気センサの数である。また(b)は移動平均を用いた補正処理の流れ図であり、Ｍは平均するデータの個数である。また(c)は、移動平均を用いた補正処理を示す式である。
【０００５】
このような方法では、次のような欠点がある。
ａ．管の特性は溶接線の前後で変わり、また溶接線自体でデータが著しく変化するため、データの収集を溶接線にかかわらず連続的に行う従来の方法では、漏洩磁束ピグが溶接線を通過後、暫く、即ち移動平均をとる数Ｍを経過するまではデータが安定しない。従って、この区間に減肉部があった場合には、それを検出しにくく、大きさ、深さの推定は精度が悪い。
ｂ．各データから移動平均を減じて出力するため、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値が分からなくなってしまう。
【０００６】
このため、他の方法として、図３に示すように、収集したデータは管の溶接線毎に区切って処理を行うものとし、溶接線近傍のデータを除いた、隣接する溶接線間の区間のデータにつき、各磁気センサ毎の平均を求め、各磁気センサの収集データから各磁気センサ毎の平均を減じた値を補正データとするデータ補正方法が提案されている。（例えば特願平８−３５９１７６号の願書に添付した明細書と図面参照。）
この方法では、収集データから各磁気センサ毎の平均を減じた値をそのまま補正データとする場合と、収集データから各磁気センサ毎の平均を減じると共に、磁気センサから求めた全磁気センサの平均を加えて補正データとする場合があり、前者では、出力される補正データでは、溶接線に影響を受けないで、各磁気センサのデータのばらつきを除去することができるという利点を有すると共に、後者では、個々の磁気センサの個体差によるばらつきを除去することができることに加えて、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値を知ることができるという利点がある。
【０００７】
この図３に示すデータの補正処理の流れを説明する。
まずステップＳ１においては、溶接線の番号を初期化（ｋ＝１）する。
次いで、ステップＳ２においては、それまでに収集しているデータのうち、ｋ本目の溶接線からｋ＋１本目の溶接線までの区間のデータを読み込む。
この処理においては、データ中における溶接線の位置を検出する必要となるが、この検出処理は、データの著しい変化を検出する等の手法により、人により、または自動で行うことができる。
次いでステップＳ３においては、読み込んだデータから区間の両端の適数のデータを除き、各磁気センサ毎に平均を求める。この処理は（１）式で示すことができる。
次いでステップＳ４においては、ステップＳ３において求めた各磁気センサ毎の平均を用い、全磁気センサの平均を求める。この処理は（２）式で示すことができる。
次いでステップＳ５においては、各磁気センサの個々の出力から、ステップＳ３で求めた各磁気センサ毎の平均を減じると共に、ステップＳ４で求めた全磁気センサの平均を加え、この値を、各磁気センサについての個々の補正値として出力する。この処理は（３）式で示すことができる。
次いでステップＳ６では、所定の溶接線まで上記の処理が行われたか否かを判定し、処理が残っていると判定した場合には、ステップＳ７において溶接線の番号を１つ繰り上げた後、ステップＳ２に移行し、次の溶接線間の区間において、上述と同様な処理が行われる。
【０００８】
以上の処理の流れでは、収集データから各磁気センサ毎の平均を減じると共に、全磁気センサの平均を加えて補正データとして出力するため、個々の磁気センサの個体差によるばらつきを除去することができることに加えて、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値を知ることができる。
この場合、出力は補正した磁気センサ出力電圧等とする他、磁気センサ出力電圧から磁束密度に換算して、磁束密度を出力することもでき、いずれにしても、減肉部等の絶対量を知ることができる。
【０００９】
しかしながら収集データから各磁気センサ毎の平均を減じた値を補正データとして出力することができ、この場合には、減肉部等の絶対量は知ることができないが、溶接線に影響を受けないで、各磁気センサのデータのばらつきを除去して、減肉部等の相対量を知ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上の方法は、管が十分に長い部位では、高い精度でばらつきの除去が行えるが、その部位が短管やマイターベンド等の場合には、安定したデータを得ることができず、精度が悪くなってしまう。また管の切り合わせ部等のように、漏洩磁束ピグの多数の磁束センサのデータ上では曲がって現れてしまう溶接部の近傍では、その前後の長い管のデータによる磁束センサ毎の平均値を適用することが困難である。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサが出力するデータを収集し、各磁気センサのデータから各磁気センサ毎の平均を求め、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行う方法において、前処理として、データの安定した長い管を選択して、その管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求めると共に、現処理においては、処理を行うデータに対応するパイプラインの部位を判断して、部位がマイターベンド、切り合わせ部以外の管である場合には、この管の部位におけるデータから各磁気センサ毎の平均を求めて、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行うと共に、部位がマイターベンド、切り合わせ部の場合には、前記前処理において求めた各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行うことを特徴とする漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法を提案するものである。
【００１２】
また本発明では、上記の方法において、前処理として、データの安定した長い管を選択する際に、複数の管を選択して、それらの管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求めることを提案する。
【００１３】
また本発明では、上記の方法において、選択した長い管から各磁気センサ毎の平均を求める際に、著しく異なるデータを除去することを提案する。
【００１４】
そして前記の本発明においては、各磁気センサの収集データから各磁気センサ毎の平均を減じた値を各磁気センサの補正データとしたり、又は各磁気センサ毎の平均から全磁気センサの平均を減じると共に、各磁気センサ毎の平均から求めた全磁気センサの平均を加えた値を各磁気センサの補正データとすることができる。
【００１５】
以上の本発明によれば、部位がマイターベンド、切り合わせ部以外の管においては、この管におけるデータから各磁気センサ毎の平均を求めて、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行うので、前処理として求めた平均を用いるよりも、より現状に近い状態で各磁気センサのデータのばらつきを除去することができる。
【００１６】
また部位が短管、マイターベンド、溶接部等の場合には、その部位を含めたデータによる各磁気センサ毎の平均は、データ自体が安定していないために用いることができないが、次善の策として、前処理として求めた平均を用いることにより、その部位のデータにおける各磁気センサのばらつきを除去することができる。
【００１７】
前処理として、データの安定した長い管を選択する際に、複数の管を選択して、それらの管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求める方法では、求めた平均値の精度を上げることができる。
【００１８】
また、選択した長い管から各磁気センサ毎の平均を求める際に、著しく異なるデータを除去すれば、選択した範囲内に減肉部があった場合等にも精度落ちを防ぐことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を適用したデータの補正処理の流れの一例を示す流れ図であり、まず、この流れを説明する。
ステップＳ１では、収集データにおいて、パイプラインの部位中、漏洩磁束ピグを用いた管の検査においてデータが安定する長い管を選択する。このデータの安定した長い管の選択においては、データ処理を行うためのコンピュ−タのディスプレイに表示している漏洩磁束ピグによる収集データと、これに対応する路線図のデータとを参照して行うことができる。これは、後述する部位の判断にも用いる。
そしてステップＳ１において選択したデータにつき、データが安定しない溶接線近傍のデータを除いて各磁気センサ毎の平均を求め、これを記憶する。
以上のステップＳ１とＳ２は前処理として行われる。
この際、上述したとおり、前処理として、データの安定した長い管を選択する際に、複数の管を選択して、それらの管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求める手法や、また選択した長い管から各磁気センサ毎の平均を求める際に著しく異なるデータを除去する手法を適用することができる。前者においては、求めた平均値の精度を上げることができ、また後者においては、選択した範囲内に減肉部があった場合等にも精度落ちを防ぐことができる。
【００２０】
次いで現処理においては、まずステップＳ３において、現処理を行うデータに対応するパイプラインの部位を判断する。この部位の判断は、上述したように、漏洩磁束ピグによる収集データと、これに対応する路線図のデータとを参照して行うことができる。
その結果、部位が長い管である場合にはステップＳ４に移行し、それ以外、即ち、部位が、短管やマイターベンドや溶接部である場合にはステップＳ５に移行する。
【００２１】
ステップＳ４においては、現処理を行う管における収集データから各磁気センサ毎の平均を求めて、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行う。図示したものでは、各磁気センサのデータから各磁気センサ毎の平均を減じて補正データとする。
【００２２】
ステップＳ５においては、前記ステップＳ２において求めた各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行う。図示したものでは、ステップＳ４と同様に、各磁気センサのデータから各磁気センサ毎の平均を減じて補正データとする。
【００２３】
ステップＳ４、Ｓ５における各平均を用いた各磁気センサのデータの補正は、上述した方法の他、後述するように、各磁気センサ毎の平均から全磁気センサの平均を減じると共に、各磁気センサ毎の平均から求めた全磁気センサの平均を加えた値を各磁気センサの補正データとすることができる。
【００２４】
ステップＳ４又はＳ５の処理を行った後、終了判断のステップＳ６を経て、現処理の終了又は続行が行われる。即ち、コンピュ−タに終了の指令があった場合には、現処理を終了し、終了の指令がない場合にはステップＳ６からステップＳ３に移行して現処理が続行する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサが出力するデータを収集し、各磁気センサのデータから各磁気センサ毎の平均を求め、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行う方法において、管が十分に長い部位では、高い精度でばらつきの除去が行えることは勿論のこと、その部位が短管やマイターベンドの場合のように、安定したデータを得ることができない部位や、管の切り合わせ部等のように、漏洩磁束ピグの多数の磁束センサのデータ上では曲がって現れれてしまう溶接部の近傍でも、データの補正を良好に行えて、各磁気センサの個体差のばらつきを除去することができ、こうしてこのような部位においても、減肉部等の欠陥の検知精度を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したデータの補正処理の流れの一例を示す流れ図である。
【図２】 移動平均法を用いた従来のデータの補正処理を示す説明図である。
【図３】 本発明においても一部利用することができる従来のデータの補正処理を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｓ１〜Ｓ６ 本発明による処理の各ステップ
ｓ１〜ｓ７ 従来の処理の各ステップ

Claims (5)

1. 多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサが出力するデータを収集し、各磁気センサのデータから各磁気センサ毎の平均を求め、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行う方法において、前処理として、データの安定した長い管を選択して、その管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求めると共に、現処理においては、処理を行うデータに対応するパイプラインの部位を判断して、部位がマイターベンド、切り合わせ部以外の管である場合には、この管の部位におけるデータから各磁気センサ毎の平均を求めて、この各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行うと共に、部位がマイターベンド、切り合わせ部の場合には、前記前処理において求めた各磁気センサ毎の平均を用いて各磁気センサのデータの補正を行うことを特徴とする漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法
2. 前処理として、データの安定した長い管を選択する際に、複数の管を選択して、それらの管における溶接線の近傍を除いたデータから各磁気センサ毎の平均を求めることを特徴とする請求項１記載の漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法
3. 選択した長い管から各磁気センサ毎の平均を求める際に、著しく異なるデータを除去することを特徴とする請求項１又は２記載の漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法
4. 各磁気センサの収集データから各磁気センサ毎の平均を減じた値を各磁気センサの補正データとすることを特徴とする請求項１記載の漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法
5. 各磁気センサ毎の平均から全磁気センサの平均を減じると共に、各磁気センサ毎の平均から求めた全磁気センサの平均を加えた値を各磁気センサの補正データとすることを特徴とする請求項１記載の漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータ補正方法

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