JP4994736B2 - 配管あるいは板の状態検知方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として火力プラント用配管、化学プラント用配管等に適用され、配管に取付けたセンサにより配管の状態を検知する配管状態検知方法及びその装置に関する。

火力プラント用配管、化学プラント用配管等の比較的大径で長尺の配管における配管の減肉や欠陥を検知する手段として、配管肉厚部全体に超音波を放射し該配管からの反射波を解析して該配管における減肉や欠陥の有無を検知する、超音波による配管状態検知方法が多く用いられている。

図１２は、かかる配管の減肉や欠陥の有無検知方法におけるセンサ（たとえば超音波センサ）による検知箇所を示す外観斜視図であり、図１２において、１００は配管、１０２は該配管１００の外周に巻装された保温材である。１は検知箇所で、前記配管１００の外周面の複数箇所、具体的には図１２の格子状線の交点に円周方向及び軸方向（長手方向）の複数箇所が対象となる。
そして、前記複数箇所のセンサ１からの検知信号（超音波センサの場合は反射波信号）を解析して該検知箇所の取付部毎に配管内面における減肉や欠陥の有無を検知している。

また、特許文献１（特開２００１−２８０５９９号公報）には、配管における過去の肉厚測定結果から算出した配管内面の減肉率のデータベースから統計解析により残存寿命を、減肉量を時間の非線形関数として表現するか、あるいは予測式にパラメータ相互効果の補正項を入れることによって、最小許容肉厚に到達する時間を正確に予測することにより、高精度の配管減肉予測式を得るように構成された発電プラント配管の寿命予測方法が開示されている。

特開２００１−２８０５９９号公報

図１２に示されるような配管内面の減肉、欠陥の有無検知手段にあっては、検知箇所を配管外周の格子状線の交点に円周方向及び軸方向（長手方向）に複数箇所定め、検知箇所の定点監視によって配管１００内面の減肉、欠陥の有無を検知しているため、検知箇所１の間の部分の減肉、欠陥を検知できない場合が多くなって、配管１００の最大減肉部を見過ごしてしまう可能性がある。また、前記のような定点監視であるため、計測点数が少なく所要の配管状態管理データが得られにくい。

また、前記特許文献１（特開２００１−２８０５９９号公報）の手段にあっては、配管における過去の肉厚測定結果から算出した配管内面の減肉率のデータベースを用いての統計解析によって配管の残存寿命を予測しているため、減肉率のデータベースに多くの減肉率データの蓄積を必要とするうえに、減肉量を時間の非線形関数として表現するかあるいは、予測式にパラメータ相互効果の補正項を入れることによって最小許容肉厚に到達する時間を予測するので、配管状態検知のための解析、演算が複雑かつ時間を要する。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、きわめて簡単な方式で以って、配管の全体の内面状態を万遍なく且つ効率良く検知可能とした配管あるいは板の状態検知方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管の不連続部からの反射波を解析して該配管の状態を検知する配管状態検知方法であって、前記反射波の初期データである初期波形データと該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記反射波の波形データであるモニタリング波形データとの差を差分波形データとして算出し、該差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管に減肉があるときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管に減肉が生じていると判定することを特徴とする（請求項１）。
かかる発明において、好ましくは次のように構成する。
（１）差分波形データのエコーと減肉による断面減少率との予め設定された関係に基づいて、前記差分波形データのエコーの高さの算出値から断面減少率を求める（請求項２）。
（２）初期波形データを格納手段に格納しておき、この格納波形データを次回の差分波形データ算出時の波形データとして用いる（請求項３）。

かかる発明によれば、配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管の不連続部からの反射波を解析して得た初期波形データと該初期波形データ採取時から一定時間経過後のモニタリング波形データとの差である差分波形データを、好ましくは波形データの最大エコー（Ｓ）とノイズ（Ｎ）との比である実質エコー（Ｓ／Ｎ）を基準エコーとして、該差分波形データが基準エコーを超えたとき、つまり初期波形データに対する該初期波形データ採取時から一定の点検検査間隔時間経過後における反射波波形データの振幅（エコー）の変化量が許容振幅（基準エコー）を超えたとき、配管における前記反射波の反射点に減肉が発生しているものと判定する。

従って、かかる発明によれば、配管に取付けた超音波センサから一定時間毎に配管肉厚部全体に向けて超音波を発振し、その反射波を解析して前記一定時間の前後における波形データの差分（差分波形データ）を予め設定した基準エコーと比較し、その比較結果によって配管における減肉の発生の有無を判定するので、図１に示される従来技術のように減肉、欠陥を検知できない部分がなくなり、配管全体について洩れなく減肉、欠陥の有無を検知可能であり、また前記差分波形データのエコー高さによって減肉、欠陥の経年変化を高精度で把握できる。

また、配管不連続部からの超音波の反射波を解析して一定時間の前後における波形データの差分（差分波形データ）を算出して、該差分波形データと予め設定した基準エコーの比較結果によって配管における減肉の発生の有無を判定するので、前記特許文献１の手段のように配管状態検知のための解析、演算が複雑でなく且つデータベースに多くの減肉発生判定用のデータの蓄積も不要であり、きわめて簡単で解析に時間を要しない手法で以って配管における減肉、欠陥の経年変化を把握できる。

また本発明は、配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管不連続部からの反射波を解析して該配管の状態を検知する配管状態検知方法であって、前記反射波の波形データの周波数検出値が予め設定された周波数の許容値である許容周波数を超えたとき、あるいは前記波形データにおける同一波形の周波数が予め設定された一定期間連続したときにおける前記配管の欠陥の状態を判定することを特徴とする。
かかる発明によれば、配管不連続部からの超音波反射波の波形データの周波数を解析することにより配管の欠陥の発生状態を検知するので、配管の切断調査を行なうことなく、きわめて簡単な手法で精度良く配管内面の欠陥の発生状態を把握できる。

また本発明は、配管に該配管に発生する音波を検出する音波センサを取付け、該音波センサからの音圧変化に基づき配管の欠陥の有無を検知する配管状態検知方法であって、前記音波の初期データである初期音波データと該初期音波データ採取時から一定時間経過後に採取された音波データであるモニタリング音波データとの差を差分音波データとして算出し、該差分音波データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管内の流体のリークがあるときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管内の流体のリークが生じていると判定することを特徴とする（請求項４）。
かかる発明によれば、音波データを用い、配管不連続部からの反射音波データを解析して、一定時間の前後における差分音波データのエコーと基準音波エコーの比較結果によって配管の内部における流体のリークの有無を判定するので、きわめて簡単な手法で、配管の内部における流体のリークの有無及びリークの発生位置を確実に検知できる。

また本発明は、配管あるいは板の肉厚部全体に超音波を放射し、該配管あるいは板の不連続部からの反射波を解析して該配管あるいは板の状態を検知する配管あるいは板の状態検知方法であって、前記配管あるいは板への異物付着の無いときの前記波形データを初期波形データとし、該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記波形データであるモニタリング波形データと前記初期波形データとの差を差分波形データとして算出し、該差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管あるいは板の表面に付着許容量の異物が付着したときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管あるいは板に異物が過大に付着していると判定し、前記異物の除去指令を発信することを特徴とする（請求項５）。
かかる発明によれば、配管に取付けた超音波センサから一定時間毎に配管あるいは板表面に向けて超音波を発振し、その反射波を解析して前記一定時間の前後における差分波形データのエコーを、配管あるいは板表面への貝類等の異物の付着許容量に相当するように予め設定した基準エコーと比較して異物の過大付着の有無を判定するので、きわめて簡単な手法で、配管あるいは板表面における異物の過大付着の有無を確実に検知して、異物の除去に移行できる。

また本発明は、配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管の不連続部からの反射波を解析して該配管の状態を検知する配管状態検知装置であって、前記配管に取り付けられたセンサと、前記センサに超音波を発振する発振装置、および、前記配管の不連続部からの反射波を前記センサから受信する受信装置を有する超音波変換装置と、前記受信装置で受信される反射波の初期データである初期波形データと該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記反射波のデータであるモニタリング波形データとの差を差分波形データとして算出する波形データ差分算出部と、前記差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出部と、前記Ｓ／Ｎ比算出部によるＳ／Ｎ比の算出値と前記配管に不連続部が存在するときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管に不連続部が生じていると判定する判定部とを備えることを特徴とする（請求項７）。
１枚の帯状シートに一定間隔をおいて前記センサを複数装着してなる帯状のセンサ支持シートを、前記配管の外周面に沿って円周方向に巻回して、前記複数のセンサを前記配管の円周方向に一定間隔で配置することが好ましい（請求項７）。
かかる発明によれば、複数のセンサを帯状のセンサ支持シートに一定間隔をおいて固定して、該センサ支持シートを配管の外周面に沿って円周方向に巻回したので、きわめて簡単な構造で以って、配管の円周方向における欠陥の発生位置及び欠陥の規模を把握できる。

また、前記センサを、内部に冷却剤通路が形成された冷却ケース部材の内部に挟持し、該冷却剤通路を通流する冷却剤により前記センサを冷却するように構成してもよい（請求項８）。
かかる発明によれば、センサを冷却ケース部材の内部に挟持して冷却することにより、センサの破損を伴うことなく高温の配管の欠陥や減肉の検知が可能となる。また、冷却ケース部材にラミネートを施せば、センサの腐食を防止できる。

本発明によれば、配管に取付けた超音波センサから一定時間毎に配管肉厚部全体に向けて超音波を発振し、その反射波を解析して前記一定時間の前後における波形データの差分（差分波形データ）を予め設定した基準エコーと比較し、その比較結果によって配管における減肉や欠陥の発生の有無を判定するので、配管全体について洩れなく減肉、欠陥の有無を検知可能となり、且つ前記差分波形データのエコー高さによって減肉、欠陥の経年変化を高精度で把握できる。
また、配管からの超音波の反射波を解析して一定時間の前後における差分波形データを算出して、該差分波形データと予め設定した基準エコーの比較結果によって配管における減肉や欠陥の発生の有無を判定するので、きわめて簡単で解析に時間を要しない手法で以って、配管における減肉、欠陥の経年変化を把握できる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の第１〜第４実施例に係る配管の減肉、欠陥検知装置の全体構成図である。図１において、１００は配管、１は該配管１００の外周面の長手方向（軸方向）あるいは円周方向に沿う複数箇所に取付けられたセンサ（超音波センサ）である。２は超音波変換装置で、前記センサ１に超音波を発振する発振装置２１及び該センサ１から配管１００内の減肉、欠陥部１０１より反射した超音波の反射波を受信する受信装置２２からなる。３は前記受信装置２２で受信した反射波を、後述する方法で解析、演算する配管状態評価装置である。

図２は本発明の第１実施例における配管の減肉検知装置の演算ブロック図、図３は前記第１実施例における演算フローチャートである。
図２〜３において、初期段階で発振装置２１からセンサ１を介して配管１００の減肉、欠陥部１０１に放射され、該減肉、欠陥部１０１から反射された反射波はセンサ１を介して超音波変換装置２の受信装置２２で受信され、該受信装置２２から配管状態評価装置３の波形データ処理部３１に入力される。該波形データ処理部３１においては前記反射波のエコー及び周波数の初期値を算出して初期波形データとして初期値格納部３２に格納しておく（図３のステップ（１））。

前記初期値算出時から一定時間経過後（たとえば定期点検期間後）に、モニタリングデータ採取用の超音波を、前記初期段階と同様に、発振装置２１からセンサ１を介して配管１００の減肉、欠陥部１０１に発振し、該減肉、欠陥部１０１からの反射波をセンサ１を介して受信装置２２で受信して前記波形データ処理部３１に入力する。該波形データ処理部３１においては前記モニタリングデータ用反射波つまりモニタリング波形データのエコー及び周波数を算出して波形データ差分算出部３３に入力する。（図３のステップ（２））。
波形データ差分算出部３３においては、前記初期値格納部３２に格納された初期波形データと前記モニタリング波形データとの差を算出し、差分波形データとしてＳ／Ｎ比算出部３４に入力する（図３のステップ（３））。

Ｓ／Ｎ比算出部３４においては、前記のようにして算出された差分波形データの波形信号Ｓと波形のノイズＮとの比Ｓ／Ｎを算出して減肉有無判定部３６に入力する。
３５はＳ／Ｎ比設定部で、前記配管１００の内部に減肉があるときの最大Ｓ／Ｎ比つまり基準エコー（図３の例では基準エコーをＳ／Ｎ比＝２としている）を、実験あるいはシミュレーション計算によって予め設定しておく。
そして前記減肉有無判定部３６においては、前記差分波形データに基づくＳ／Ｎ比算出値と前記Ｓ／Ｎ比設定部３５に設定されている基準エコー（Ｓ／Ｎ比＝２）と比較し、前記Ｓ／Ｎ比算出値が基準エコーを超えたとき（Ｓ／Ｎ比≧基準エコー＝２）、前記配管１００内面に減肉が発生しているものと判定する（図３のステップ（４））。Ｓ／Ｎ比＜２の場合はモニタリング波形データの計測動作に戻る。

前記減肉有無判定部３６からの差分波形データは差分エコー高さ算出部３８に入力されて、該差分波形データから差分エコー高さを算出し、差分エコー高さ格納部３７に格納するとともに、差分エコー高さ評価部３９に入力する。
差分エコー高さ評価部３９においては、差分エコー高さの算出値から差分エコー高さの経年変化を評価した後（図３のステップ（５））、断面減少率算出部４１に入力する。
４０は差分エコー高さ／断面減少率設定部で、差分エコー高さと配管１００の減肉による断面減少率との関係が予め設定されている。

断面減少率算出部４１においては、前記差分エコー高さの算出値に対応する断面減少率を前記差分エコー高さ／断面減少率設定部から算出し、減肉評価部４２に入力する（図３のステップ（６））。
該減肉評価部４２においては、前記断面減少率の算出値から配管内面の減肉の状態を評価し、減肉が過大となった際には、配管の補修または交換を行なう。

かかる第１実施例によれば、配管１００に取付けたセンサ１から一定時間毎に配管１００に向けて超音波を発振し、その反射波を解析して前記一定時間の前後における波形データの差分（差分波形データ）を予め設定した基準エコーと比較し、その比較結果によって配管１００における減肉の発生の有無を判定するので、減肉、欠陥を検知できない部分がなくなり、配管１００全体を洩れなく減肉、欠陥の有無を検知可能であり、また前記差分波形データのエコー高さによって減肉、欠陥の経年変化を高精度で把握できる。

また、配管１００からの超音波の反射波を解析して一定時間の前後における波形データの差分（差分波形データ）を算出して、該差分波形データと予め設定した基準エコーの比較結果によって配管１００における減肉の発生の有無を判定するので、前記特許文献１の手段のように配管１００状態検知のための解析、演算が複雑でなく且つデータベースに多くの減肉発生判定用のデータの蓄積も不要であり、きわめて簡単で解析に時間を要しない手法で配管１００における減肉、欠陥の経年変化を把握できる。

図４は本発明の第２実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図、図５は前記第２実施例における作用説明図である。
図４において、発振装置２１から配管１００の減肉、欠陥部１０１に放射され、該減肉、欠陥部１０１から反射された反射波は超音波変換装置２の受信装置２２で受信され、該受信装置２２から配管状態評価装置３の波形データ処理部３１に入力される。
該波形データ処理部３１においては前記モニタリングデータ用反射波、つまりモニタリング波形データのエコー（波形の振幅）及び周波数を算出し、エコー及び周波数の算出値は大エコー周波数抽出部４３及び連続エコー抽出部４４にそれぞれ入力される。

大エコー周波数抽出部４３においては、前記エコー及び周波数の算出値から、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるような一定振幅Ｃ以上のエコーの一定期間内における周波数Ｆの値を算出し、周波数判定部４６に入力する。４５は周波数設定部で、前記配管１００の欠陥状態と周波数との関係が設定されている。
前記周波数判定部４６においては、大エコー周波数抽出部４３からの算出周波数Ｆの値を前記周波数設定部４５における欠陥状態と周波数との関係設定値に対応させて、算出周波数Ｆに対応する欠陥状態を判定する。

連続エコー抽出部４４においては、前記エコー及び周波数の算出値から、図５（Ａ）、（Ｃ）に示されるような同一波形の周波数が予め設定された一定期間ｔ連続したとき配管１００内面に孔食が発生しているものと判定してかかる波形を抽出し、孔食状態判定部４７に入力する。４８は孔食状態設定部で、前記配管１００内面における孔食の状態と波形との関係が設定されている。
前記孔食状態判定部４７においては、連続エコー抽出部４４からの波形を前記孔食状態判定部４７における孔食状態と波形との関係に対応させて、前記抽出波形に対応する配管１００内面における孔食の状態を判定する。

かかる第２実施例によれば、配管１００の不連続部からの超音波反射波の波形データの周波数を解析することにより、配管１００の欠陥の発生状況の詳細を検知できるので、配管１００の切断調査を行なうことなく、きわめて簡単な手法で精度良く配管１００の欠陥の発生状態を把握できる。

図６は本発明の第３実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図、図７は前記第３実施例における演算フローチャートである。
図６〜７において、２２１はセンサで、該センサ自体音を発生せず、前記配管１００内における流体のリーク音を検出できる音波センサで、たとえば圧電素子、磁歪センサ等を用いる。初期段階で前記センサ２２１により受信された配管１００の音波データは配管状態評価装置３の音波データ処理部３３１に入力される。該音波データ処理部３３１においては前記音波データのエコー及び周波数の初期値を算出して初期音波データとして初期音波データ格納部３３２に格納しておく（図７のステップ（１））。

前記初期音波データ算出時から一定時間経過後（たとえば定期点検期間後）に、モニタリングデータとして、センサ２２１により配管１００の音波データを検出して配管状態評価装置３の音波データ処理部３３１に入力する。該音波データ処理部３３１においては前記モニタリングデータとしての音波データ、つまりモニタリング音波データのエコー及び周波数を算出して音波データ差分算出部３３３に入力する。（図７のステップ（２））。
音波データ差分算出部３３３においては、前記初期音波データ格納部３３２に格納された初期音波データと前記モニタリング音波データとの差を算出し、差分音波データとしてＳ／Ｎ比算出部３３４に入力する（図７のステップ（３））。

Ｓ／Ｎ比算出部３３４においては、前記のようにして算出された差分音波データの波形信号Ｓと波形のノイズＮとの比Ｓ／Ｎを算出してリーク有無判定部５０に入力する。
３５はＳ／Ｎ比設定部で、前記配管１００にリークがあるときの最大Ｓ／Ｎ比つまり基準音波エコー（図７の例では基準音波エコーをＳ／Ｎ比＝２としている）を、実験あるいはシミュレーション計算によって予め設定しておく。
そして前記リーク有無判定部５０においては、前記差分音波データに基づくＳ／Ｎ比算出値と前記Ｓ／Ｎ比設定部３３５に設定されている基準音波エコー（Ｓ／Ｎ比＝２）と比較し、前記Ｓ／Ｎ比算出値が基準音波エコーを超えたとき（Ｓ／Ｎ比≧基準音波エコー＝２）、前記配管１００に流体のリークが発生しているものと判定する（図７のステップ（４））。Ｓ／Ｎ比＜２の場合はモニタリング音波データの計測動作に戻る。
リーク有無判定部５０において流体のリーク発生を判定したときは、アラーム発振部５１がアラーム装置５にアラームを発振せしめる（図７のステップ（５））。

かかる第３実施例によれば、音波データを用い、配管１００の不連続部からの反射音波データを解析して、一定時間の前後における差分音波データのエコーと基準音波エコーの比較結果によって配管１００における流体のリークの有無を判定するので、きわめて簡単な手法で、配管１００の内部における流体のリークの有無及びリークの発生位置を確実に検知できる。

図８は本発明の第４実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図、図９は前記第４実施例における演算フローチャートである。
図８〜９において、配管１００あるいは板表面に貝類の付着の無い初期段階で発振装置２１からセンサ１を介して配管１００あるいは板表面に放射され、該面から反射された反射波はセンサ１を介して超音波変換装置２の受信装置２２で受信され、該受信装置２２から配管状態評価装置３の波形データ処理部３１に入力される。該波形データ処理部３１においては前記反射波のエコー及び周波数の初期値を算出して初期波形データとして初期値格納部３２に格納しておく（図９のステップ（１））。

前記初期値算出時から一定時間経過後（たとえば定期点検期間後）に、モニタリングデータ採取用の超音波を、前記初期段階と同様に、発振装置２１からセンサ１を介して配管１００に発振し、該面からの反射波をセンサ１を介して受信装置２２で受信して前記波形データ処理部３１に入力する。該波形データ処理部３１においては前記モニタリングデータ用反射波、つまりモニタリング波形データのエコー及び周波数を算出して波形データ差分算出部３３に入力する。（図９のステップ（２））。
波形データ差分算出部３３においては、前記初期値格納部３２に格納された初期波形データと前記モニタリング波形データとの差を算出し、差分波形データとしてＳ／Ｎ比算出部３４に入力する（図９のステップ（３））。

Ｓ／Ｎ比算出部３４においては、前記のようにして算出された差分波形データの波形信号Ｓと波形のノイズＮとの比Ｓ／Ｎを算出して貝類付着判定部５５に入力する。
３５はＳ／Ｎ比設定部で、予め設定された配管１００への貝類の付着許容量に相当する最大Ｓ／Ｎ比つまり基準エコー（図９の例では基準エコーをＳ／Ｎ比＝２としている）を、実験あるいはシミュレーション計算によって予め設定しておく。
そして前記貝類付着判定部５５においては、前記差分波形データに基づくＳ／Ｎ比算出値と前記Ｓ／Ｎ比設定部３５に設定されている基準エコー（Ｓ／Ｎ比＝２）とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比算出値が基準エコーを超えたとき（Ｓ／Ｎ比≧基準エコー＝２）、前記配管１００あるいは板表面に貝類が過大に付着しているものと判定し、その判定結果を貝類除去電流指令部５６に入力する（図９のステップ（４））。
Ｓ／Ｎ比＜２の場合はモニタリング波形データの計測動作に戻る。

貝類除去電流指令部５６においては、電源１５により配管１００の貝類の除去電流を流す指令信号を発信する（図９のステップ（５））。前記除去電流によって、配管１００あるいは板表面の貝類除去動作が終了した後は、配管１００あるいは板表面への貝類の付着量が付着許容量以下になるまで前記ステップ（１）〜（５）の動作を繰り返す。

かかる第４実施例によれば、配管１００あるいは板表面に取付けたセンサ１から一定時間毎に配管１００あるいは板表面に向けて超音波を発振し、その反射波を解析して前記一定時間の前後における差分波形データのエコーを、配管１００あるいは板表面への貝類の付着許容量に相当するように予め設定した基準エコーと比較して貝類の過大付着の有無を判定するので、きわめて簡単な手法で、配管１００あるいは板表面における貝類の過大付着の有無を確実に検知して、貝類の除去に移行できる。

図１０は本発明の第５実施例におけるセンサ取付状態を示し、（Ａ）はセンサの取付状態を示し、（Ｂ）はセンサ取付部の部分展開図である。
図１０において、４はセンサ支持シートを構成する帯状シートからなるベースで、軟質の超音波が通過可能で、センサ１の振動を伝達可能な薄膜材からなる。該ベースにはその１枚につきセンサ１を一定間隔をおいて複数装着しており、該ベース４を前記配管１００の外周面に沿って円周方向に巻回して前記複数のセンサ１を配管１００の円周方向に一定間隔で配置している。
かかる第５実施例によれば、複数のセンサ１を帯状のベース（センサ支持シート）４に一定間隔をおいて固定して、該ベース４を配管１００の外周面に沿って円周方向に巻回したので、きわめて簡単な構造で以って、配管１００の円周方向における欠陥の発生位置及び欠陥の規模を把握できる。

図１１は本発明の第６実施例におけるセンサ冷却装置を示し、（Ａ）は配管の部分横断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ−Ｚ線断面図である。
図１１において、３はＳＵＳ／インコネルラミネートが施された冷却ケース部で、配管１００の円周方向に巻装され、厚さ方向中心部にセンサ１を挟持した形態で支持している。
前記冷却ケース部８内におけるセンサ１の両側には冷却水が通流する冷却穴５，６が穿孔されている。９，９ａは冷却水の入口ヘッダー及び出口ヘッダーである。
冷却水は、冷却水入口管１１から入口ヘッダー９を経てセンサ１の上側の冷却穴５を通り、途中で折り返してセンサ１の下側の冷却穴６を通ることにより（下側から上側に流してもよい）該センサ１を冷却した後、出口ヘッダー９ａを経て冷却水出口管１２に排出される。
かかる第６実施例によれば、センサ１を冷却ケース部８の内部に挟持して冷却することにより、センサ１の破損を伴うことなく高温の配管１００の欠陥や減肉の検知が可能となる。また、冷却ケース部にラミネートを施すことにより、センサ１の腐食を防止できる。

本発明によれば、きわめて簡単な方式で以って、配管の全体の内面状態を万遍なく且つ効率良く検知可能とした配管あるいは板の状態検知方法及びその装置を提供できる。

本発明の第１〜第４実施例に係る配管の減肉、欠陥検知装置の全体構成図である。 本発明の第１実施例における配管内面の減肉検知装置の演算ブロック図である。 前記第１実施例における演算フローチャートである。 本発明の第２実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図である。 前記第２実施例における作用説明図である。 本発明の第３実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図である。 前記第３実施例における演算フローチャートである。 本発明の第４実施例における配管の欠陥検知装置の演算ブロック図である。 前記第４実施例における演算フローチャートである。 本発明の第５実施例におけるセンサ取付状態を示し、（Ａ）はセンサの取付状態を示し、（Ｂ）はセンサ取付部の部分展開図である。 本発明の第６実施例におけるセンサ冷却装置を示し、（Ａ）は配管の部分横断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＺ−Ｚ線断面図である。 従来技術に係る配管内面の状態検知装置の部分斜視図である。

１、２２１ センサ
２ 超音波変換装置
２１ 発振装置
２２ 受信装置
３ 配管状態評価装置
３１ 波形データ処理部
３２ 初期値格納部
３３ 波形データ差分算出部
３６ 減肉有無判定部
３９ 差分エコー高さ評価部
４１ 断面減少率算出部
４３ 大エコー周波数抽出部
４４ 連続エコー抽出部
４６ 周波数判定部
４７ 孔食状態判定部
３３２ 初期音波データ格納部
３３３ 音波データ差分算出部
５０ リーク有無判定部
５５ 貝類付着判定部
４ ベース（センサ支持シート）
５ 冷却穴
６ 冷却穴
８ 冷却ケース部
１００ 配管
１０１ 減肉、欠陥部

Claims (8)

1. 配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管の不連続部からの反射波を解析して該配管の状態を検知する配管状態検知方法であって、前記反射波の初期データである初期波形データと該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記反射波の波形データであるモニタリング波形データとの差を差分波形データとして算出し、該差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管に減肉があるときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管に減肉が生じていると判定することを特徴とする配管内面の減肉検知方法。
2. 差分波形データのエコーと減肉による断面減少率との予め設定された関係に基づいて、前記差分波形データのエコーの高さの算出値から断面減少率を求めることを特徴とする請求項１記載の配管内面の減肉検知方法。
3. 初期波形データを格納手段に格納しておき、この格納波形データを次回以降の差分波形データ算出時の初期波形データとして用いることを特徴とする請求項１記載の配管内面の減肉検知方法。
4. 配管に該配管に発生する音波を検出する音波センサを取付け、該音波センサからの音圧変化に基づき配管の欠陥の有無を検知する配管状態検知方法であって、前記音波の初期データである初期音波データと該初期音波データ採取時から一定時間経過後に採取された前記音波データであるモニタリング音波データとの差を差分音波データとして算出し、該差分音波データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管内の流体のリークがあるときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管内の流体のリークが生じていると判定することを特徴とする配管状態検知方法。
5. 配管あるいは板の肉厚部全体に超音波を放射し、該配管あるいは板の不連続部からの反射波を解析して該配管あるいは板の状態を検知する配管あるいは板の状態検知方法であって、前記配管あるいは板への異物付着の無いときの前記波形データを初期波形データとし、該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記波形データであるモニタリング波形データと前記初期波形データとの差を差分波形データとして算出し、該差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出して、このＳ／Ｎ比の算出値と配管あるいは板の表面に付着許容量の異物が付着したときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管あるいは板に異物が過大に付着していると判定し、前記異物の除去指令を発信することを特徴とする配管あるいは板の状態検知方法。
6. 配管肉厚部全体に超音波を放射し、該配管の不連続部からの反射波を解析して該配管の状態を検知する配管状態検知装置であって、
   前記配管に取り付けられたセンサと、
   前記センサに超音波を発振する発振装置、および、前記配管の不連続部からの反射波を前記センサから受信する受信装置を有する超音波変換装置と、
   前記受信装置で受信される反射波の初期データである初期波形データと該初期波形データ採取時から一定時間経過後に採取された前記反射波のデータであるモニタリング波形データとの差を差分波形データとして算出する波形データ差分算出部と、
   前記差分波形データの波形信号ＳとノイズＮとのＳ／Ｎ比を算出するＳ／Ｎ比算出部と、
   前記Ｓ／Ｎ比算出部によるＳ／Ｎ比の算出値と前記配管に不連続部が存在するときのＳ／Ｎ比基準値とを比較し、前記Ｓ／Ｎ比の算出値が前記Ｓ／Ｎ比基準値を超えたときに前記配管に不連続部が生じていると判定する判定部とを備えることを特徴とする配管状態検知装置。
7. １枚の帯状シートに一定間隔をおいて前記センサを複数装着してなる帯状のセンサ支持シートを、前記配管の外周面に沿って円周方向に巻回して、前記複数のセンサを前記配管の円周方向に一定間隔で配置したことを特徴とする請求項６に記載の配管状態検知装置。
8. 前記センサを、内部に冷却剤通路が形成された冷却ケース部材の内部に挟持し、該冷却剤通路を通流する冷却剤により前記センサを冷却するように構成したことを特徴とする請求項６に記載の配管状態検知装置。

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