JP6552844B2 - 検査システム - Google Patents

Description

この発明は、被検査管内に挿入されて被検査管内部の検査を行う検査システムに関する。

例えば火力発電所に設置される石炭焚きボイラ等の排ガス処理に用いられるガスガスヒータや、ボイラ設備における節炭器、その他、各種プラントや熱交換器等においては、定期的に配管の検査を行う。

このような検査の一つとして、例えば特許文献１に示すように、配管内に探触子（プローブ）を挿入し、探触子から配管内面に超音波を発することで、配管の肉厚を検出するものがある。このような探触子は、ケーブルの先端部に設けられ、このケーブルを配管の一端から配管内に挿入することで、探触子による配管内の走査が行われる。

ところで、配管のような非検査管には、レイアウト上、Ｕ字状やＬ字状等に湾曲した部分がある。探触子は、このような湾曲部を通り抜けて被検査管のさらに奥まで挿入される必要がある。そこで、特許文献２には、先端に探触子を備えたケーブルに、間隔をおいて複数のフロートを取り付け、ポンプによって加圧された水を被検査管である伝熱管内に送り込む構成が開示されている。このような構成によれば、ポンプから送り込まれる水の圧力がフロートに作用し、これによってケーブルが被検査管内に押し込まれていく。

国際公開第２０１２／１２４７３１号 特公平７−５８２８４号公報

しかしながら、ケーブルが被検査管の湾曲部を通過する際に、ケーブルの外周面と湾曲部の内周面とが擦れ、摩擦抵抗が生じる。また、ケーブルが湾曲部で湾曲することで、ケーブル自体に変形抵抗が生じる。したがって、例えば被検査管に大きく湾曲した湾曲部が複数ある場合、ケーブルを被検査管の奥に挿入しようとしても、奥に進むにつれて摩擦抵抗および変形抵抗が大きくなってしまう。その結果、ケーブルを被検査管の奥深くまで円滑に挿入して検査することが難しい。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、湾曲部を有する被検査管の奥深くまで円滑にケーブルを挿入して被検査管の内部の検査を行うことが可能な検査システムを提供することを目的とする。

この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、検査システムは、湾曲部を有する管状の被検査管の内部に水を満たして超音波によって前記被検査管の内部を検査する検査システムにおいて、前記被検査管の一端側に設けられ、前記被検査管の内部に水を供給する供給部と、前記被検査管の他端側に設けられ、前記被検査管の内部の水を吸引する吸引部と、前記被検査管の内部に前記供給部側から挿入され、先端に超音波を発するセンサーが設けられたケーブルと、前記ケーブルが前記被検査管に挿入された際に、前記被検査管の内周面に対して外周面が全周にわたって摺接するよう前記ケーブルの外周面に設けられる複数の水受け部と、を備え、前記ケーブルは、ケーブル本体と、前記ケーブル本体が挿通される貫通孔が中央部に形成された支持部材とを有し、前記支持部材は、前記ケーブル本体よりも摩擦係数の小さい材料によって形成され、前記水受け部よりも小さな径をなしており、前記複数の水受け部は、前記ケーブル本体が延在する方向に沿って間隔を空けて複数設けられている前記支持部材の設置間隔よりも大きな間隔で設けられている。

このように、供給部によって被検査管の一端から水を供給するのに加え、吸引部によって被検査管の他端から水を吸引することで、供給する水の圧力を過度に高めなくとも、被検査管内における水受け部の前後の静圧差により、被検査管内で水受け部が受ける引張力を大きくすることができ、水受け部を介してケーブルを被検査管の奥に向かって引っ張る力を大きくすることができる。したがって、湾曲部を通過する際のケーブルの摩擦抵抗や変形抵抗よりも大きな力をケーブルに作用させて、被検査管内にケーブルを円滑に挿入することができる。
また、水受け部よりも径が小さい支持部は、被検査管の湾曲部等において被検査管の内周面と擦れたときの接触面積が小さく、しかも支持部はケーブルよりも摩擦係数が小さいので、被検査管との間に生じる摩擦抵抗力を抑えることができる。
また、複数の水受け部によって、被検査管内に生じる静圧差による引張力を受けることができ、ケーブルの被検査管内における推進力が高まり、ケーブルをより一層円滑に導入することが可能となる。

この発明の第二態様によれば、検査システムは、第一態様において、前記被検査管の一端側に、前記ケーブルが挿入されるケーブル挿入部と、前記供給部が接続される供給管接続部と、を有するヘッダ治具をさらに備え、前記ケーブル挿入部は、前記ケーブル挿入部の内周面と前記ケーブルの外周面との間をシールするシール部材を、前記ケーブルが延在する方向に沿って複数備えるようにしてもよい。

このように構成することで、複数のシール部材がケーブルに設けられたケーブルの外周面に摺接することで、ケーブル挿入部にケーブルを挿入していくときに、ケーブル挿入部とケーブルとの間のシール性を確保することができる。

この発明の第三態様によれば、検査システムは、第一又は第二態様において、前記センサーは、外周面に前記被検査管の内周面に吸着する磁石を有し、前記磁石が前記被検査管の内周面に吸着した状態で前記センサーの中心が前記被検査管の中心に位置決めされるセンタリング部材を備えるようにしてもよい。

このように構成することで、金属製の被検査管の内周面に磁石を吸着させることで、センサーの中心が配管の中心に位置決めされる。これによって、センサーでは、配管内の位置にかかわらず、一定の条件で被検査管の検査を行うことができる。

この発明の第四態様によれば、検査システムは、第一から第三態様の何れか一つの態様において、前記被検査管の他端側から排出された水を貯留する貯留槽を有し、前記貯留槽に貯留された前記水を前記供給部から供給するようにしてもよい。

このように構成することで、被検査管内に送り込む水を、貯留槽を介して循環させることができ、水の使用量を抑えることができる。

この発明の第五態様によれば、検査システムは、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記供給部と前記吸引部とを切り替える切替部を有するようにしてもよい。

このように構成することで、被検査管内における水の流れ方向を任意に切り換えることができる。これによって、被検査管内にケーブルを挿入するときだけでなく、被検査管からケーブルを抜く作業も円滑に行うことができる。

この発明に係る検査システムによれば、被検査管の湾曲部を通過するよう円滑にケーブルを挿入することができ、湾曲部を有する被検査管の奥深くまで円滑にケーブルを挿入して被検査管の内部の検査を行うことができる。

本発明の第一実施形態に係る検査システムの全体構成を示す模式図である。 上記検査システムのヘッダ治具に設けられたシール部の構成を示す断面図である。 探触子を備えたケーブルの構成を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る検査システムの全体構成を示す模式図である。 本発明の第二実施形態に係る検査システムの変形例の構成を示す模式図である。 図５に示した構成において、第二実施形態と同じ方向に水を流している状態を示す図である。 図５に示した構成において、図６とは反対方向に水を流している状態を示す図である。

以下、この発明の実施形態に係る検査システムを図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る検査システムの全体構成を示す模式図である。図２は、上記検査システムのヘッダ治具に設けられたシール部の構成を示す断面図である。図３は、探触子を備えたケーブルの構成を示す図である。

配管（被検査管）１００の検査システム１０Ａは、内部に水を満たして超音波によって配管の内部の状態を検査する。本実施形態の検査システム１０Ａは、水浸型ＵＴ検査を行う装置であって、超音波水浸法で配管１００の板厚を全長にわたって連続して測定し、検査する。図１に示すように、検査システム１０Ａは、入口ヘッダ（ヘッダ治具）１０２と、出口ヘッダ（ヘッダ冶具）１０３と、第一ポンプ（供給部）１１Ａと、第二ポンプ（吸引部）１２と、先端に探触子（センサー）２０が設けられたケーブル３０と、を備える。

ここで、検査対象となる配管１００は、湾曲部を有する管状の金属配管である。本実施形態の配管１００は、Ｕ字状に湾曲した複数の湾曲部１０１と、複数の湾曲部１０１をそれぞれ繋ぐ直線状の直線部１０１ａとを有する。配管１００は、例えば、９カ所の湾曲部を有する鉛直方向に１０段連なった金属配管である。

入口ヘッダ１０２は、配管１００の一端側である入口側の開口に検査を行う際に接続される。入口ヘッダ１０２は、一端に入口配管接続部（供給管接続部）１０２ａが設けられている。入口ヘッダ１０２は、他端にケーブル挿入口（ケーブル挿入部）１０２ｂと給水口１０２ｃとがＶ字状に分岐して設けられている。

入口配管接続部１０２ａは、配管１００の一端に接続される。
ケーブル挿入口１０２ｂは、入口配管接続部１０２ａに対して同軸上に配置されている。
給水口１０２ｃは、入口配管接続部１０２ａとケーブル挿入口１０２ｂとを結ぶ方向に対し、斜めに傾斜して設けられている。この給水口１０２ｃには、第一ポンプ１１Ａが設けられた給水管１３Ａが接続される。
第一ポンプ１１Ａは、給水管１３Ａを通して水を入口配管接続部１０２ａから配管１００へと送り込む。

出口ヘッダ１０３は、配管１００の他端側である出口側の開口に検査を行う際に接続される。出口ヘッダ１０３は、一端に配管１００の他端が接続される出口配管接続部１０３ａが設けられている。出口ヘッダ１０３は、他端に第二ポンプ１２が設けられた排水管１４Ａが接続される排水口１０３ｃが設けられている。
第二ポンプ１２は、出口配管接続部１０３ａを介し、排水管１４Ａを通して配管１００内の水を吸い出す。

図２に示すように、入口ヘッダ１０２のケーブル挿入口１０２ｂの入口配管接続部１０２ａと繋がっていない側には、シール部１０４が設けられている。シール部１０４は、ケーブル挿入口１０２ｂの中心軸方向に間隔を空けて設けられた一対の第一シール部材１０５，１０５と、第一シール部材１０５，１０５の間に間隔を空けて複数枚が設けられた第二シール部材（シール部材）１０６と、を備えている。

第一シール部材１０５は、中央部に貫通孔１０５ｈが形成された筒状をなしている。第一シール部材１０５は、ケーブル挿入口１０２ｂの内周面に接着剤等によって固定されている。この第一シール部材１０５は、スポンジ等の弾性を有した材料からなり、ケーブル挿入口１０２ｂの中心軸方向に所定の厚さを有している。貫通孔１０５ｈの内径は、後述するケーブル３０に設けられる水受け部材３８の外径よりも僅かに小さく設定されている。

第二シール部材１０６は、円板状で、中央部に貫通孔１０６ｈが形成されている。第二シール部材１０６は、ケーブル挿入口１０２ｂの中心軸方向の厚さが第一シール部材１０５よりも薄い。貫通孔１０６ｈの内径は、後述するケーブル３０に設けられる支持部材３５の外径よりも僅かに小さく設定されている。例えば、支持部材３５の外径が１９ｍｍであれば、貫通孔１０６ｈの内径は１８ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
ケーブル挿入口１０２ｂの中心軸方向において互いに隣接する第二シール部材１０６，１０６の間隔は、後述するケーブル３０に設けられる支持部材３５のケーブル軸方向長さよりも小さく設定するのが好ましい。第二シール部材１０６は、１０枚程度配置することが好ましい。

このようなシール部１０４は、ケーブル３０に設けられる複数の支持部材３５がシール部１０４内に同時に位置するよう、中心軸方向の長さが設定されている。シール部１０４は、ケーブル３０に設けられる複数の支持部材３５のそれぞれの外周面と、複数の第一シール部材１０５および複数の第二シール部材１０６の少なくともいずれか一つ以上が常に摺接することで、ケーブル挿入口１０２ｂとケーブル３０との間のシール性を確保する。

ケーブル３０は、配管１００の内部に第一ポンプ１１Ａ側である入口側から第二ポンプ１２側である出口側に向かって挿入される。図３に示すように、ケーブル３０は、ケーブル本体３１と、探触子２０と、フレキシブル管２６と、ケーブル接続部材２８とを有している。

探触子２０は、円柱状をなしたハウジング２２内に、超音波パルスを発振する発振子（図示無し）を備えている。探触子２０の先端部には、発振子から発振された超音波パルスを反射して、配管１００の管壁へ垂直に入射させるミラー２３が設けられている。配管１００の管壁の内表面及び外表面からのエコー波はミラー２３を介して発振子に反射される。発振子は、超音波パルスのエコー波を受けて電気信号からなる出力信号に変換し、信号線（図示無し）を通して、外部のコントローラ（図示無し）に送信する。コントローラでは、探触子２０の発振子から送信された出力信号に基づき、配管１００の板厚を検出する。

ここで、ミラー２３は、ハウジング２２に、ハウジング２２の中心軸周りに回転自在に設けられている。このミラー２３を、ハウジング２２の中心軸周りに回転させることで、配管１００の全周に超音波パルスを入射させて、配管１００を全周にわたって検査することができる。

このような探触子２０のハウジング２２には、センタリング部材２５が設けられている。センタリング部材２５は、ハウジング２２の外周面２２ｆから外周側に膨出するよう、ハウジング２２と一体に設けられている。センタリング部材２５は、ハウジング２２の周方向における所定位置に、ハウジング２２の外周面２２ｆから外周側への膨出寸法が最も大きい頂部２５ｔを有している。頂部２５ｔとハウジング２２の中心との間隔は、配管１００の内周面の半径と等しく設定されている。

この頂部２５ｔには、磁石２５ｍが埋設されている。これにより、探触子２０を配管１００内に挿入すると、磁石２５ｍの磁力によって頂部２５ｔが配管１００の内周面に接する。これによって、探触子２０の中心が配管１００の中心軸に対して一致するよう配置される。

探触子２０の基端部には、軟質樹脂系材料あるいはゴム系材料等からなるフレキシブル管２６の一端が接続されている。フレキシブル管２６は、コイルスプリング２７の内側に挿通されている。このフレキシブル管２６の他端には、ケーブル本体３１の一端が接続されるケーブル接続部材２８が設けられている。したがって、探触子２０は、ケーブル本体３１の先端にフレキシブル管２６及びケーブル接続部材２８を介して接続されている。

また、探触子２０とケーブル接続部材２８とがフレキシブル管２６及びコイルスプリング２７を介して接続されている。これにより、探触子２０とケーブル接続部材２８との間でフレキシブル管２６およびコイルスプリング２７が配管１００の湾曲に沿って弾性変形して湾曲する。また、コイルスプリング２７が有する弾性により、配管１００から引き抜いた状態では、フレキシブル管２６が直線状に延びた状態に復元する。

ケーブル接続部材２８は、その外周面２８ｆに、センタリング部材２５と同様、外周側に膨出するセンタリング部材２９が一体に設けられている。

センタリング部材２９は、ケーブル接続部材２８の周方向における所定位置に、ケーブル接続部材２８の外周面２８ｆから外周側への膨出寸法が最も大きい頂部２９ｔを有している。頂部２９ｔとケーブル接続部材２８の中心との間隔は、配管１００の内周面の半径と等しく設定されている。頂部２９ｔには、磁石２９ｍが埋設されている。これにより、探触子２０を配管１００内に挿入すると、磁石２９ｍの磁力によって頂部２９ｔが配管１００の内周面に接し、ケーブル接続部材２８の中心が配管１００の中心軸に対して一致するよう配置される。

探触子２０のセンタリング部材２５と、ケーブル接続部材２８のセンタリング部材２９とによって、探触子２０及びフレキシブル管２６を保持している。これにより、探触子２０を、配管１００の中心に位置し、かつその中心軸方向に平行な状態で保持することができる。

ケーブル本体３１は、筒状をなしており、内部に発振子用の信号線（図示無し）が挿通されている。ケーブル本体３１は、軟質樹脂系材料、ゴム系材料等からなり、配管１００の湾曲に応じて湾曲可能な十分な柔軟性を有している。

ケーブル３０は、ケーブル３０が延在する方向であるケーブル３０の中心軸方向にそって間隔を空けて、支持部材３５を複数設けている。各支持部材３５は、中央部に貫通孔３５ｈが形成された筒状をなしている。各支持部材３５は、貫通孔３５ｈにケーブル本体３１が挿通され、ケーブル本体３１の外周面に固定されている。支持部材３５の外周面３５ｆは、ケーブル３０の中心軸方向の中央部３５ａが最も外周側に膨出し、中心軸方向両端部３５ｂ，３５ｂが中央部３５ａよりも膨出寸法が小さい略球面状とされている。このような支持部材３５は、外周面３５ｆの中央部３５ａにおける外径が、配管１００の内径よりも小さく設定されている。支持部材３５は、樹脂系材料等から形成され、ケーブル本体３１よりも摩擦係数が小さくなるように形成されている。

また、ケーブル３０は、ケーブル３０の中心軸方向において互いに前後する支持部材３５，３５間に、アウタースリーブ３６を備えている。アウタースリーブ３６は、筒状で、その内部にケーブル本体３１が挿通されている。アウタースリーブ３６は、支持部材３５の外周面３５ｆの外径よりも小さな外径を有している。また、アウタースリーブ３６は、支持部材３５と同様、樹脂系材料等から形成されている。アウタースリーブ３６は、ケーブル本体３１よりも摩擦係数が小さく、かつ、ケーブル本体３１の湾曲を阻害しないように配管１００の湾曲に応じて湾曲可能な十分な柔軟性を有している。

アウタースリーブ３６は、内径がケーブル本体３１の外径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、アウタースリーブ３６は、ケーブル本体３１に対して周方向に回転可能とされている。このようにすれば、ケーブル３０を配管１００に挿入していったときに、ケーブル本体３１が捻れるように変形しても、アウタースリーブ３６はケーブル本体３１の捻れを阻害しない。したがって、アウタースリーブ３６によって、ケーブル本体３１が変形するときの変形抵抗が大きくなるのを抑えることができる。

さらに、ケーブル３０は、ケーブル３０の中心軸方向に間隔を空けて、複数の水受け部材（水受け部）３８を備えている。水受け部材３８は、中央部に貫通孔３８ｈを有した筒状をなしている。水受け部材３８は、ケーブル本体３１の外周面、あるいはアウタースリーブ３６の外周面に接着剤等によって固定されている。水受け部材３８は、その外径が、配管１００の内径と同等あるいはそれよりも僅かに大きく設定されている。例えば、配管１００の内径が２４〜２６ｍｍ程度である場合、水受け部材３８の外径は、２７ｍｍ程度に設定するのが好ましい。この水受け部材３８は、スポンジ等の、柔軟性を有した材料で形成され、配管１００内に押し込んだときに、配管１００の内周面の全周に摺接することで、その外径が小さくなるように弾性変形可能となっている。

このような水受け部材３８は、ケーブル３０の中心軸方向における支持部材３５の設置間隔よりも、大きな間隔で設けられている。例えば、水受け部材３８は、ケーブル３０の中心軸方向に３００ｍｍ程度の間隔を空けて設けることができる。

ここで、水受け部材３８の設置間隔は、配管１００の湾曲部１０１の曲率半径、長さ等に応じて適宜設定することができる。例えば、ケーブル３０を配管１００内に挿入したときに、一つの湾曲部１０１に、水受け部材３８が一つのみ存在するよう、水受け部材３８の間隔を設定してもよい。このような構成によれば、配管１００の内周面との間で摩擦抵抗を生じる水受け部材３８が、一つの湾曲部１０１に一つのみとなるので、摩擦抵抗を抑えることができる。
また、一つの湾曲部１０１に、水受け部材３８が複数存在するようなピッチで水受け部材３８の間隔を設定してもよい。

上記したような検査システム１０Ａで配管１００の検査を行うには、以下のようにする。
まず、図１に示すように、配管１００の一端に入口ヘッダ１０２を取り付け、他端に出口ヘッダ１０３を取り付ける。また、入口ヘッダ１０２の給水口１０２ｃには、第一ポンプ１１Ａが設けられた給水管１３Ａを接続する。出口ヘッダ１０３の排水口１０３ｃには、第二ポンプ１２が設けられた排水管１４Ａを接続する。

このとき、入口ヘッダ１０２のケーブル挿入口１０２ｂに、先端に探触子２０を備えたケーブル３０を挿入する。ケーブル挿入口１０２ｂには、シール部１０４が備えられているので、ケーブル３０を挿入していく間、ケーブル３０に設けられた複数の支持部材３５のそれぞれの外周面と、第一シール部材１０５および第二シール部材１０６が順次摺接することで、ケーブル挿入口１０２ｂとケーブル３０との間のシール性が確保される。

ケーブル３０の先端部分に設けられた水受け部材３８が、入口ヘッダ１０２において給水口１０２ｃとケーブル挿入口１０２ｂとの合流部分を少なくとも通過するまで、手作業によって、ケーブル３０を挿入する。その後、第一ポンプ１１Ａおよび第二ポンプ１２を作動させる。第一ポンプ１１Ａでは、給水管１３Ａを通して水を入口ヘッダ１０２から配管１００へと送り込む。第二ポンプ１２は、排水管１４Ａ内にして吸引力を作用させる。第二ポンプ１２では、排水管１４Ａ内が、ほぼ真空状態となるように吸引するのが好ましい。このようにして、配管１００内においては、第一ポンプ１１Ａによって加圧されて入口ヘッダ１０２から送り込まれた水が、第二ポンプ１２によって吸引され、出口ヘッダ１０３から吸い出される。これにより、配管１００内においては、入口ヘッダ１０２側から出口ヘッダ１０３側へと向かう水流が生じる。

ケーブル３０に設けられた複数の水受け部材３８は、配管１００の内周面の全周に摺接していることで、配管１００内に生じる静圧差による引張力が作用する。これによって、ケーブル３０を、引き込んで配管１００内に容易に送り込むことができる。

このようにしてケーブル３０を配管１００内に送り込みながら、その先端に設けられた探触子２０において、配管１００の肉厚の検出を行っていく。なお、配管１００の肉厚の検出は、配管１００内に挿入したケーブル３０を、配管１００から引き抜きながら行うようにしても良い。

上述した第一実施形態の検査システム１０Ａによれば、第一ポンプ１１Ａによって配管１００の一端から水を供給するのに加え、第二ポンプ１２によって配管１００の他端から水を吸引している。その結果、第一ポンプ１１Ａの圧力で単純に水を供給する場合に比べて、供給する水の圧力を過度に高めなくとも、配管１００内における水受け部材３８の前後の静圧差を大きくすることができる。そのため、配管１００の入口側から出口側に向かって水受け部材３８が受ける引張力を大きくすることができ、水受け部材３８を介してケーブル３０を配管１００の出口側である奥に向かって引っ張る力を大きくすることができる。したがって、湾曲部１０１を通過する際のケーブル３０の摩擦抵抗や変形抵抗よりも大きな力をケーブル３０に作用させて、配管１００内にケーブル３０を円滑に挿入することができ、湾曲部１０１を有する配管１００の奥深くまで円滑にケーブル３０を挿入することができる。

また、配管１００内の圧力を低く抑えることができるので、ケーブル３０を挿入する入口ヘッダ１０２における大量の水漏れも抑えることができる。

また、ケーブル３０の外周面に、水受け部材３８よりも径が小さく、かつケーブル３０よりも摩擦係数が小さい支持部材３５を設けることで、配管１００の湾曲部１０１を通過する際に、配管１００の内周面と擦れたときの摩擦抵抗を抑えることができる。
特に、支持部材３５の外周面３５ｆは略球面状であるため、配管１００との接触面積を抑え、より摩擦抵抗を抑えることができる。

さらに、配管１００の一端側設けた入口ヘッダ１０２のケーブル挿入口１０２ｂのシール部１０４においては、複数の第二シール部材１０６がケーブル３０に設けられた支持部材３５の外周面に摺接する。これにより、ケーブル挿入口１０２ｂからケーブル３０を挿入していく際に、ケーブル挿入口１０２ｂとケーブル３０との間のシール性を確保することができる。

加えて、上記構成においては、ケーブル３０が延在する方向に沿って間隔を空けて複数の水受け部材３８が設けられている。このように構成することで、第二ポンプ１２によって配管１００内に生じる静圧差による引張力を複数の水受け部材３８でより確実に受けることができる。これにより、ケーブル３０の配管１００内における推進力が高まり、ケーブル３０をより一層円滑に配管１００内に導入することが可能となる。

また、探触子２０は、外周面に配管１００の内周面に吸着する磁石２５ｍを有し、金属製の配管１００の内周面に磁石２５ｍを吸着させることで、探触子２０の中心が配管１００の中心に位置決めされる。これによって、配管１００内の奥深くであっても、探触子２０を配管の中心に配置して、一定の条件で配管１００の検査を行うことができる。

上記のような検査システム１０Ａを使用しない現状の検査システムでは、探触子２０を備えたケーブル３０を手作業でＵ字状の湾曲部１０１を通過させるためには、ケーブル３０の摩擦抵抗及び変形抵抗の影響により、湾曲部１０１を１〜２箇所通過させることしかできない。また、ケーブル３０を奥まで挿入するために、ポンプで配管１００の内部に送り込む水の圧力を過度に高くすると、配管１００にケーブル３０を挿入する部分のシール性が保てなくなり、配管１００内の水が大量に外部に漏れてしまう。ところが、上記のような検査システム１０Ａによれば、ケーブル挿入口１０２ｂからの大量の水漏れを抑えながら、手作業であっても、５つ以上の湾曲部１０１を通過させてケーブル３０を配管１００内の奥深くまで簡単に挿入することができる。

（第二実施形態）
次に、この発明にかかる検査システムの第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態に対し、配管１００に送り込む水を循環させるようにした構成のみが異なる。第二実施形態の検査システム１０Ｂは、探触子２０を先端に有するケーブル３０、入口ヘッダ１０２，出口ヘッダ１０３等については上記第一実施形態と共通する。したがって、以下においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。

図４は、本発明の第二実施形態に係る検査システムの全体構成を示す模式図である。
図４に示すように、配管１００の検査システム１０Ｂは、入口ヘッダ１０２と、出口ヘッダ１０３と、第一ポンプ（供給部）１１Ｂと、第二ポンプ１２と、回収タンク（貯留槽）１６と、先端に探触子２０が設けられたケーブル３０と、を備える。

上記第一実施形態と同様、検査対象となる配管１００の入口側に入口ヘッダ１０２が接続され、配管１００の出口側に出口ヘッダ１０３が接続される。

入口ヘッダ１０２の給水口１０２ｃには、給水管１３Ｂの一端が接続される。給水管１３Ｂの他端は、回収タンク１６内に設けられた第一ポンプ１１Ｂに接続されている。第一ポンプ１１Ｂは、給水管１３Ｂを通して回収タンク１６内の水を入口ヘッダ１０２から配管１００へと送り込む残水ポンプである。

出口ヘッダ１０３の排水口１０３ｃには、第二ポンプ１２が設けられた排水管１４Ｂの一端が接続されている。排水管１４Ｂの他端は、回収タンク１６に接続されている。第二ポンプ１２は、配管１００から出口ヘッダ１０３を介して吸い出した水を、排水管１４Ｂを通して回収タンク１６に貯留する。

上記したような検査システム１０Ｂで配管１００の検査を行うには、以下のようにする。
まず、図４に示すように、配管１００の一端に入口ヘッダ１０２を取り付け、他端に出口ヘッダ１０３を取り付ける。また、入口ヘッダ１０２の給水口１０２ｃと、第一ポンプ１１Ｂが設けられた回収タンク１６とを給水管１３Ｂで接続する。出口ヘッダ１０３の排水口１０３ｃと、回収タンク１６とを、第二ポンプ１２が設けられた排水管１４Ｂで接続する。

入口ヘッダ１０２のケーブル挿入口１０２ｂから、先端に探触子２０を備えたケーブル３０を挿入し、その先端部分に設けられた水受け部材３８が、入口ヘッダ１０２において給水口１０２ｃとケーブル挿入口１０２ｂとの合流部分を少なくとも通過するまで、手作業によって、ケーブル３０を挿入する。

この後、第一ポンプ１１Ｂ及び第二ポンプ１２を作動させる。第一ポンプ１１Ｂでは、回収タンク１６内の水を、給水管１３Ｂを通して入口ヘッダ１０２から配管１００へと送り込む。第二ポンプ１２は、排水管１４Ｂ内にして吸引力を作用させる。第二ポンプ１２では、排水管１４Ｂ内が、ほぼ真空状態となるように吸引するのが好ましい。このようにして、配管１００内においては、第一ポンプ１１Ｂによって加圧されて入口ヘッダ１０２から送り込まれた水が、第二ポンプ１２によって吸引され、出口ヘッダ１０３から吸い出され、回収タンク１６で回収される。これにより、配管１００内においては、入口ヘッダ１０２側から出口ヘッダ１０３側へと向かう水流が生じる。

ケーブル３０に設けられた複数の水受け部材３８は、配管１００の内周面の全周に摺接していることで、配管１００内に生じる静圧差による引張力が作用する。これによって、ケーブル３０を、引き込んで配管１００内に容易に送り込むことができる。このようにしてケーブル３０を配管１００内に送り込みながら、その先端部に設けられた探触子２０において、配管１００の肉厚の検出を行っていく。

上述した第二実施形態の検査システム１０Ｂによれば、配管１００の出口側から排出された水を貯留する回収タンク１６を有し、回収タンク１６に貯留された水を第一ポンプ１１Ｂから供給するようにした。このように構成することで、配管１００内に送り込む水を、回収タンク１６を介して循環させることができ、検査に使用する水の使用量を抑えることができる。

また、上記第一実施形態と同様、第一ポンプ１１Ｂによって配管１００の入口側から水を供給するのに加え、第二ポンプ１２によって配管１００の出口側から水を吸引している。その結果、配管１００内における水受け部材３８の前後の静圧差を大きくすることができる。これにより、水受け部材３８を介してケーブル３０を配管１００の出口側である奥に向かって引っ張る力を大きくすることができ、探触子２０が設けられたケーブル３０を配管１００内に円滑に挿入することができる。また、配管１００内の圧力を低く抑えることができるので、ケーブル３０を挿入する入口ヘッダ１０２における水漏れも抑えることができる。これによって、探触子２０を備えたケーブル３０を、複数の湾曲部１０１を通過させて配管１００の奥まで円滑に挿入して配管１００内の検査を行うことが可能となる。

（第二実施形態の変形例）
ここで、第二実施形態では、配管１００内において入口ヘッダ１０２側から出口ヘッダ１０３側へと水を流して循環させるようにしたが、これに限るものではなく、配管１００内における水の流れ方向を切換可能な構成とすることもできる。

図５は、本発明の第二実施形態に係る検査システムの変形例の構成を示す模式図である。図６は、図５に示した構成において、第二実施形態と同じ方向に水を流している状態を示す図である。図７は、図５に示した構成において、図６とは反対方向に水を流している状態を示す図である。

この図５に示すように、上記第二実施形態で示した構成に加えて、第一ポンプ１１Ｂと第二ポンプ１２とを切り替えて、配管１００内の水の流通方向を切り替える切替部５０を備える。

第一ポンプ１１Ｂと第二ポンプ１２とを切り替える切替部５０は、以下のような構成を有している。切替部５０は、排水管１４Ｂの出口ヘッダ１０３と第二ポンプ１２との間に、出口ヘッダ１０３側から直列に設けられた第一切換弁Ｖ１と、第二切換弁Ｖ２とを有する。

また、切替部５０は、入口ヘッダ１０２と第一ポンプ１１Ｂとの間に、給水管１３Ｂから分岐して回収タンク１６に接続される第二排水管４０を有する。切替部５０は、この第二排水管４０に配置された第三切換弁Ｖ３を有する。切替部５０は、給水管１３Ｂと第二排水管４０との分岐部と入口ヘッダ１０２との間に配置された第四切換弁Ｖ４を有する。また、切替部５０は、給水管１３Ｂの第二排水管４０との分岐部と第一ポンプ１１Ｂとの間に、第一ポンプ１１Ｂ側から直列に配置された第六切換弁Ｖ６と、第五切換弁Ｖ５とを有する。

さらに、切替部５０は、排水管１４Ｂの第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２の間と、給水管１３Ｂの第五切換弁Ｖ５及び第六切換弁Ｖ６の間と、を接続するバイパス管４１を有する。切替部５０は、このバイパス管４１に配置された第七切換弁Ｖ７を有する。

このような構成の切替部５０において、図６に示すように、第一切換弁Ｖ１、第二切換弁Ｖ２、第四切換弁Ｖ４、第五切換弁Ｖ５、第六切換弁Ｖ６を開き、第三切換弁Ｖ３及び第七切換弁Ｖ７を閉じる。この状態で、第一ポンプ１１Ｂおよび第二ポンプ１２を作動させると、第一ポンプ１１Ｂから送り出された水は、第六切換弁Ｖ６、第五切換弁Ｖ５、第四切換弁Ｖ４を経て給水管１３Ｂを流通し、入口ヘッダ１０２から配管１００に送り込まれ、出口ヘッダ１０３から排出される。排出された水は、第一切換弁Ｖ１、第二切換弁Ｖ２を経て排水管１４Ｂを流通し、回収タンク１６に回収される。このようにして、第一ポンプ１１Ｂから送り出された回収タンク１６内の水は、上記第二実施形態と同様に、配管１００内を入口ヘッダ１０２側から出口ヘッダ１０３側へと流れる。これにより、探触子２０を備えたケーブル３０を、入口ヘッダ１０２が設けられた配管１００の一端から円滑に挿入して、配管１００の板厚の検出を行うことができる。

また、水の流通方向を切り替える際には、切替部５０において、図７に示すように、第一切換弁Ｖ１、第三切換弁Ｖ３、第四切換弁Ｖ４、第六切換弁Ｖ６、第七切換弁Ｖ７を開き、第二切換弁Ｖ２及び第五切換弁Ｖ５を閉じる。この状態で、第一ポンプ１１Ｂおよび第二ポンプ１２を作動させると、第一ポンプ１１Ｂから送り出された水は、第六切換弁Ｖ６、第七切換弁Ｖ７、第一切換弁Ｖ１を経て給水管１３Ｂ、バイパス管４１、及び排水管１４Ｂを流通し、出口ヘッダ１０３から配管１００に送り込まれ、入口ヘッダ１０２から排出される。排出された水は、第四切換弁Ｖ４、第三切換弁Ｖ３を経て給水管１３Ｂ、第二排水管４０、及び排水管１４Ｂを流通し、回収タンク１６に回収される。このようにして、第一ポンプ１１Ｂから送り出された水は、配管１００内を出口ヘッダ１０３側から入口ヘッダ１０２側へ流通方向を反転させて流れる。これにより、入口ヘッダ１０２が設けられた側から配管１００に挿入したケーブル３０を、入口ヘッダ１０２側に容易に戻して引き抜くことができる。

また、探触子２０を備えたケーブル３０を、出口ヘッダ１０３が設けられた側から配管１００内に円滑に挿入して、配管１００の板厚の検出を行うこともできる。この場合は、出口ヘッダ１０３に代えて、入口ヘッダ１０２と同様に、ケーブル挿入口１０２ｂを備える必要がある。

このような構成によれば、第一ポンプ１１Ｂと第二ポンプ１２とを切り替える切替部５０を有することで、配管１００内における水の流通方向を任意に切り換えることができる。これによって、配管１００内にケーブル３０を挿入するときだけでなく、配管１００からケーブル３０を抜く作業も円滑に行うことができる。また、配管１００へ挿入途中のケーブル３０が詰まってしまった場合であっても、作業途中で水の流通方向を切り替えることで、配管１００からケーブル３０を円滑に抜いて詰まりを解消することができる。

（その他の変形例）
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態中で挙げた各部の寸法や材質は、一例に過ぎず、配管１００の内径、配管１００の湾曲部１０１の曲率等に応じて適宜変更することが可能である。もちろん、図１に示した、複数の湾曲部１０１を有した配管１００のレイアウトは一例に過ぎない。

また、本実施形態では、配管１００の入口側のみを、ケーブル挿入口（ケーブル挿入部）１０２ｂを備えたヘッダ治具である入口ヘッダ１０２としたが、このような構造に限定されるものではない。例えば、配管１００の出口側も、ケーブル挿入口（ケーブル挿入部）１０２ｂを備えたヘッダ治具としてもよい。このように構成することで、配管１００の出口側からもケーブル３０を挿入して、配管１００の検査を行うことができる。したがって、仮に、本実施形態のような１０段の配管を検査する際には、入口側からケーブル３０を挿入して５つ程度の湾曲部１０１を通過させて配管１００内の検査した後に、出口側からケーブル３０を挿入して５つ程度の湾曲部１０１を通過させて配管１００内を検査する。これにより、１０段程度の配管であっても、高い精度で検査することができる。

また、上記実施形態では、探触子２０で配管１００の板厚を超音波探査により検出するようにしたが、探触子２０の構造、板厚の検出方法等についてはいかなるものとしても良い。
さらに、探触子２０では、配管１００の板厚検出に限らず、他の検査を行うようにしても良い。

１０Ａ、１０Ｂ 検査システム
１１Ａ、１１Ｂ 第一ポンプ（供給部）
１２ 第二ポンプ（吸引部）
１６ 回収タンク（貯留槽）
２０ 探触子（センサー）
２２ ハウジング
２２ｆ 外周面
２３ ミラー
２５ センタリング部材
２５ｍ 磁石
２５ｔ 頂部
２６ フレキシブル管
２７ コイルスプリング
２８ ケーブル接続部材
２８ｆ 外周面
２９ センタリング部材
２９ｍ 磁石
２９ｔ 頂部
３０ ケーブル
３１ ケーブル本体
３５ 支持部材（支持部）
３５ａ 中央部
３５ｂ 中心軸方向両端部
３５ｆ 外周面
３５ｈ 貫通孔
３６ アウタースリーブ
３８ 水受け部材（水受け部）
３８ｈ 貫通孔
４０ 第二排水管
４１ バイパス管
５０ 切替部
１００ 配管（被検査管）
１０１ 湾曲部
１０１ａ 直線部
１０２ 入口ヘッダ（ヘッダ治具）
１０２ａ 入口配管接続部（供給管接続部）
１０２ｂ ケーブル挿入口（ケーブル挿入部）
１０２ｃ 給水口
１０３ 出口ヘッダ（ヘッダ冶具）
１０３ａ 出口配管接続部
１０３ｃ 排水口
１０４ シール部
１０５ 第一シール部材
１０５ｈ 貫通孔
１０６ 第二シール部材（シール部材）
１０６ｈ 貫通孔
Ｖ１ 第一切換弁
Ｖ２ 第二切換弁
Ｖ３ 第三切換弁
Ｖ４ 第四切換弁
Ｖ５ 第五切換弁
Ｖ６ 第六切換弁
Ｖ７ 第七切換弁

Claims (5)

1. 湾曲部を有する管状の被検査管の内部に水を満たして超音波によって前記被検査管の内部を検査する検査システムにおいて、
   前記被検査管の一端側に設けられ、前記被検査管の内部に水を供給する供給部と、
   前記被検査管の他端側に設けられ、前記被検査管の内部の水を吸引する吸引部と、
   前記被検査管の内部に前記供給部側から挿入され、先端に超音波を発するセンサーが設けられたケーブルと、
   前記ケーブルが前記被検査管に挿入された際に、前記被検査管の内周面に対して外周面が全周にわたって摺接するよう前記ケーブルの外周面に設けられる複数の水受け部と、
   を備え、
   前記ケーブルは、ケーブル本体と、前記ケーブル本体が挿通される貫通孔が中央部に形成された支持部材とを有し、
   前記支持部材は、前記ケーブル本体よりも摩擦係数の小さい材料によって形成され、前記水受け部よりも小さな径をなしており、
   前記複数の水受け部は、前記ケーブル本体が延在する方向に沿って間隔を空けて複数設けられている前記支持部材の設置間隔よりも大きな間隔で設けられている検査システム。
2. 前記被検査管の一端側に、
   前記ケーブルが挿入されるケーブル挿入部と、
   前記供給部が接続される供給管接続部と、を有するヘッダ治具をさらに備え、
   前記ケーブル挿入部は、前記ケーブル挿入部の内周面と前記ケーブルの外周面との間をシールするシール部材を、前記ケーブルが延在する方向に沿って複数備える請求項１に記載の検査システム。
3. 前記センサーは、外周面に前記被検査管の内周面に吸着する磁石を有し、前記磁石が前記被検査管の内周面に吸着した状態で前記センサーの中心が前記被検査管の中心に位置決めされるセンタリング部材を備える請求項１又は２に記載の検査システム。
4. 前記被検査管の他端側から排出された水を貯留する貯留槽を有し、
   前記貯留槽に貯留された前記水を前記供給部から供給する請求項１から３の何れか一項に記載の検査システム。
5. 前記供給部と前記吸引部とを切り替える切替部を有する請求項１から４の何れか一項に記載の検査システム。

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