JP6640627B2 - 渦電流探傷プローブ及び渦電流探傷装置 - Google Patents

Description

本開示は、例えばボイラの管寄せ管台溶接部のような狭隘部に存在する亀裂等の損傷を検査する際に使用される渦電流探傷プローブ、及び、該渦電流探傷プローブを備える渦電流探傷装置に関する。

例えば特許文献１に示されるように、フレキシブルＥＣＴ（Ｅｄｄｙ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｅｓｔ：渦流探傷検査）を用いた渦電流探傷方法が知られている。この種の渦電流探傷方法では、渦電流探傷プローブを検査面に密着させた際に発生する信号とリフトオフの特性等に基づいて探傷を行うが、特に複数のコイルを規則的に配列したフレキシブルなマルチコイルを有する渦電流探傷プローブを使用することで、検査面が曲面からなる場合においても、リフトオフ量を精度よく評価することができる。

特開２０１２−１４１２３８号公報

コンベンショナルボイラ及び排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ）の管寄せ管台溶接部では、熱疲労による亀裂が生じやすく、このような損傷を検査するために、浸透探傷検査（ＰＴ）や磁粉探傷検査（ＭＴ）のような非破壊表面検査が実施されている。しかしながら管寄せ管台溶接部は複数の配管が管台に接続された複雑な形状を有する狭隘部であるため、このような検査に時間や技量を要しているのが現状である。特にＰＴは、検査面に存在するスケールをグラインダやブラスト等の前処理作業によって除去してから実施する必要があり、このような前処理作業にも時間を有している。

このような複雑な形状を有する狭隘部である管寄せ管台溶接部において、損傷検査を効率的に実施するために、上述のフレキシブルな構造を持つＥＣＴセンサの適用が検討されている。しかしながら、従来のフレキシブルな構造を持つＥＣＴセンサでは、管寄せ管台溶接部の溶接止端部のように形状が急峻に変化する箇所に対しては、フレキシブルな渦電流探傷プローブを検査面に対して良好に密着させることが困難であり（例えば検査面との間に少なからず隙間が生じてしまい）、十分な精度で欠陥を検出できない場合がある。例えばフレキシブルＥＣＴのフレキシブル性が検査箇所の形状に対して十分でない場合、検査対象との間に少なからず隙間が生じてしまうことがある。また急峻な検査箇所に対して十分なフレキシブル性を有さないフレキシブルＥＣＴを無理に密着させると、コイルの破損の要因となってしまう場合がある。

本発明の少なくとも１実施形態は上述の事情に鑑みてなされたものであり、管寄せ管台溶接部の溶接止端部に対して良好に密着させることにより、亀裂等の損傷を精度よく検査可能な渦電流探傷プローブ及び渦電流探傷装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも１実施形態に係る渦電流探傷プローブは上記課題を解決するために、配管の溶接止端部を探傷する渦電流探傷プローブであって、前記渦電流探傷プローブは、作業者が把持可能な把持部を有する本体部と、前記本体部の先端にクロスコイルが配置され、該本体部の先端に設けられる先端部と、を有し、前記先端部は、前記本体部の軸線に対して前記先端部の軸線が所定の傾斜角度を有するように取り付けられている。

上記（１）の構成によれば、作業者は本体部を把持することで、本体部の先端に設けられた先端部を検査面に接触させることで探傷検査を行うことができる。先端部は本体部より小径に形成されているため、形状が急峻に変化する管寄せ管台溶接部の溶接止端部に対して良好に密着させることができる。その結果、検査対象との間に生じる隙間を少なくできるとともに、検査対象に密着させた際に先端部に配置されたクロスコイルの破損を防止し、精度のよい欠陥検出が可能となる。
また、先端部は本体部の先端に所定傾斜角度を有するように取り付けられている。これにより、作業者がプローブを操作可能な角度に限界がある管群の狭開部においても、先端部に配置されたクロスコイルと探傷対象との間の位置関係の調整が容易になる。特に探傷対象に含まれる傷等の進展方向は様々であるが、作業者がプローブを把持しながら位置関係を調整できるようにすることで、感度のよい探傷が可能な位置関係への調整が容易となり、精度のよい探傷検査が行える。
また傾斜角度を有することにより、作業者にとって先端部近傍の視認性も向上するため、作業負担も軽減できる。

（２）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記先端部は、先端に向けて径が減少するように形成されている。

上記（２）の構成によれば、先端部が先端に向けて径が減少する形状を有するため、形状が急峻に変化する管寄せ管台溶接部の溶接止端部や管が集合する狭隘部の溶接部等に対して、良好に密着させることができ、精度のよい探傷検査を実施できる。

（３）幾つかの実施形態では上記（１）又は（２）の構成において、前記クロスコイルは、前記先端部が前記溶接止端部に接触した際に、前記溶接止端部に対向するように配置されている。

上記（３）の構成によれば、先端部が検査面に接触した際に、クロスコイルが検査対象である溶接止端部に対向するように配置されることにより、クロスコイルに誘導される信号に含まれるノイズが少なく、良好な精度で探傷検査を実施できる。上述したように探傷対象には様々な進展方向を有する傷等が含まれるが、傾斜角度を有することによるクロスコイルと探傷対象との間の位置関係の容易な調整と、このような溶接止端部への対向配置が相まることにより、優れた感度で探傷が可能となる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記傾斜角度は、前記溶接止端部に含まれる傷と前記クロスコイルから発生する交流磁場との位置関係が最適条件となるように設計されている。

上記（４）の構成によれば、先端部を対象に接触させた際に、傷と交流磁場との位置関係が最適条件となることで、良好な探傷感度が得られる。尚、ここで言う最適条件とは、例えば、クロスコイルが互いに略直交する巻回方向を有する２つのコイルからなる場合、２つのコイルの巻回方向を含んで規定される平面が探傷対象に面する場合が挙げられ、より好ましくは、探傷対象面の垂線が当該平面に対して垂直に交差する場合が挙げられる。

（５）幾つかの実施形態では上記（１）から（４）のいずれか１構成において、前記先端部は耐摩耗材料からなるコーティング層によって少なくとも部分的に覆われている。

上記（５）の構成によれば、先端部が耐摩耗材料からなるコーティング層を有することにより、検査時に先端部が検査面と接触した際に磨耗を防止できる。特に、先端部を検査面上を連続的に走査する場合（例えば先端部を検査面に摺動させながら移動する場合）、先端部と検査面との間の摩擦によって先端部が磨耗することを抑制できるので、広い範囲に渡って効率的に探傷検査を実施できる。

（６）幾つかの実施形態では上記（１）から（５）のいずれか１構成において、前記本体部及び前記先端部は、前記傾斜角度を可変に調整するための角度調整機構を介して接続されている。

上記（６）の構成によれば、本体部及び先端部間の傾斜角度が可変であるため、検査条件（例えば、探傷を精度よく行うために必要なクロスコイルと傷との間の位置関係に関する最適条件や、検査対象の構造等）や作業者の好み等に応じて傾斜角度を調整できる。これにより、作業者の個人差や様々な検査対象に広く対応可能であり、使い勝手に優れた探傷プローブを実現できる。

（７）幾つかの実施形態では上記（１）から（６）のいずれか１構成において、前記本体部は、該本体部の側面にマグネットを有する。

上記（７）の構成によれば、配管に対してフレームが自重により位置ズレを生じたり脱落するリスクを効果的に低減でき、その結果、精度のよく位置決めを行うことが可能となる。

（８）本発明の少なくとも１実施形態に係る渦電流探傷装置は上記課題を解決するために、配管を少なくとも部分的に囲むとともに、前記配管に対して周方向に沿って回動可能に支持されたフレームと、前記先端部が前記溶接止端部に接触する姿勢で前記フレームに支持される上記（１）から（５）のいずれか１構成の渦電流探傷プローブと、前記フレームを前記配管の周方向に沿って回動させるための動力を出力する動力源と、を備える。

上記（８）の構成によれば、ペンシルタイプの上記プローブを利用しながら自動的に探傷検査を実施することができるため、作業員の技量に依存することなく、良好な作業性と探傷結果が得られる。

（９）幾つかの実施形態では上記（８）の構成において、前記フレームを前記配管の周方向に沿って回動させるための動力を出力する動力源と、前記フレームの前記配管に対する周方向位置を検知するための位置検知手段と、を更に備え、前記動力源は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置に基づいて自動的に制御され、前記渦電流探傷プローブの測定結果は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置と関連付けられて格納される。

上記（９）の構成によれば、位置検知手段によって検知された配管に対する周方向位置に基づいて、配管に対するフレームの駆動制御を行うことで自動化を実現するとともに、渦電流探傷プローブの測定結果と関連付けて格納しておくことで、大量のデータ取得を容易にし、測定精度を良好に確保しながら、優れた作業性が得られる。

（１０）幾つかの実施形態では上記（８）又は（９）の構成において、前記フレームは、磁性体からなる前記配管に対して吸着するためのマグネットを備える。

上記（１０）の構成によれば、配管に対してフレームが自重により位置ズレを生じたり脱落するリスクを効果的に低減でき、その結果、精度のよく位置決めを行うことが可能となる。

本発明の少なくとも１実施形態によれば、管寄せ管台溶接部の溶接止端部に対して良好に密着することにより、亀裂等の損傷を精度よく検査可能な渦電流探傷プローブ及び渦電流探傷装置を提供できる。

検査対象であるボイラ炉の全体構成を示す模式図である。 図１のボイラ管群からなる管台近傍の構成を示す模式図である。 図２の管台が有する管台溶接部を示す模式図である。 第１実施形態に係る渦電流探傷装置の全体構成を示す模式図である。 図４の渦電流探傷装置の先端部付近の拡大図である。 クロスコイルから取得した信号データの一例を示す図である。 図４の変形例に係るプローブの模式図である。 第２実施形態に係る渦電流探傷装置の全体構成を示す模式図である。 図８の渦電流探傷装置の上面図である。 図８の渦電流探傷装置の背面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

（検査対象）
まず本発明の少なくとも１実施形態に係る渦電流探傷装置の検査対象について説明する。図１は検査対象であるボイラ炉１００の全体構成を示す模式図である。ボイラ炉１００は、水が流れる炉壁管を有する壁面を備える。ボイラ炉１００の下部には、燃料及び燃焼用空気が供給されるバーナ風箱１０２が炉壁の四隅に設けられている。またボイラ炉１００の上部には、煙道１０４が設けられている。煙道１０４には、複数の加熱器及び再熱器が設けられているが、図１では最終段の加熱器１０６のみが代表的に示されており、その他の加熱器及び再熱器は図示がわかりやすくなるように省略されている。

加熱器１０６は、入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂと、入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂ間に接続されたボイラ管群１１０と、を備える。ボイラ炉１００では、バーナ風箱１０２付近で生成された燃焼ガスｇが旋回しながら上昇することによって、炉壁管が加熱されるとともに、煙道１０４に配置されたボイラ管群１１０が加熱される。

図２は図１のボイラ管群１１０からなる管台１１４近傍の構成を示す模式図である。入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂは、ボイラ炉１００の天井壁１１２より上方に配置されている。ボイラ管群１１０は、入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂから下方に向けて延在し、天井壁１１２の上方で管台１１４を構成している。ボイラ管群１１０は天井壁１１２を貫通して、煙道１０４内まで至るように構成されており、不図示の支持部材によって支持されている。

図３は図２の管台１１４が有する管台溶接部Ｗを示す模式図である。ボイラ管群１１０を構成するボイラ配管Ｐは、管台１１４の付根部位で入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂに溶接されており、管台溶接部Ｗが形成されている。管台溶接部Ｗは、ボイラ配管Ｐとの境界領域、及び、入口管寄せ１０８ａ及び出口管寄せ１０８ｂとの境界領域に、それぞれ環状の溶接止端部ＷＴを有している。溶接止端部ＷＴは急峻に変化する形状を有するが、以下に説明する渦電流探傷装置１によって好適に探傷可能である。

（第１実施形態）
図４は第１実施形態に係る渦電流探傷装置１の全体構成を示す模式図であり、図５は図４の渦電流探傷装置１の先端部１０付近の拡大図である。

図４に示されるように、渦電流探傷装置１はペンシルタイプの渦電流探傷プローブ（以下、適宜「プローブ」と称する）２を有し、作業員がプローブ２を把持しながら検査対象を走査する。プローブ２で検知された測定結果は、電気信号としてケーブル４を介して解析装置６に送られ、所定アルゴリズムに基づく探傷解析が行われる。
尚、解析装置６における解析手法については公知の例に従うこととし、ここでは詳述は省略することとする。また本実施例では、プローブ２と解析装置６との間をケーブル４を用いた有線方式を採用した場合を例示しているが、無線方式を採用してもよい。

プローブ２は、本体部８と、本体部８の先端に設けられた先端部１０と、を備える。本体部８は略棒形状を有しており、作業者によって把持される、いわゆる把持部を有することで、ペンシルのようにプローブ２を容易に取り回し操作することができるようになっている。
尚、本体部８の外表面には、作業者の手に対応する凹凸形状が形成されることにより、作業者が把持した際に良好なフィット感が得られるように構成されていてもよい。

また本体部８は中空形状（典型的には円筒形状）を有してもよい。この場合、プローブ２が軽量化されることにより、プローブ２を操作する作業者の負担軽減に有利であるとともに、中空スペースを利用して、先端部１０で取得したデータ信号をケーブル４まで伝達するための内部配線を効率的にレイアウトできる。

検査実施の際には、プローブ２は先端部１０が検査対象に接触するように操作される。図５では、検査対象である溶接止端部ＷＴのうち深さＳ及び幅Ｈの損傷１２が存在する領域に先端部１０が接触するように、プローブ２が操作された場合が例示されている。尚、図５では溶接止端部ＷＴを構成する母材１１上にスケール１３が積層しており、スケール１３を介して溶接止端部ＷＴに先端部１０が接触している様子が示されている。

先端部１０には、渦電流探傷を行うためのセンサコイルとしてクロスコイル１４が配置されている。クロスコイル１４は、互いに略直交する巻回方向を有する２つのコイル１４Ａ及び１４Ｂからなる。クロスコイル１４は、これら２つのコイルの応答差に基づいて欠陥検出を行う、いわゆる自己比較方式のセンサコイルである。クロスコイル１４では、ガタ信号の影響を抑えた探傷が可能であるため、本実施形態のように溶接止端部ＷＴに存在する亀裂のような局所的な損傷に適している。また、センサ先端に設けた傾きは、き裂を最も高感度に検出できることを目的に、クロスコイルから発生する交流磁場（及び渦電流発生範囲）とき裂の位置関係が最適条件となるよう設計されている。

作業者によるプローブ操作は、先端部１０に設けられたクロスコイル１４のうちコイル１４Ａの巻回面が検査面（溶接止端部ＷＴの表面）に対して略平行になるように行われる（言い換えると、他方のコイル１４Ｂの巻回面が検査面に対して略垂直になるように行われる）。このように配置されたクロスコイル１４では、コイル１４Ａにて検査面に存在する損傷１２の深さＳに対応する微弱電流が誘導されるとともに、コイル１４Ｂにて検査面に存在する損傷１２の幅Ｈに対応する微弱電流が誘導される。そして、コイル１４Ａ及び１４Ｂで誘導された微弱電流はそれぞれ電気信号としてケーブル４を介して解析装置６に伝達され、所定の差分処理を経て探傷解析される。

図６はクロスコイル１４から取得した信号データの一例を示す図である。この例では、長さが１ｍｍの欠陥Ａと、長さが１．５ｍｍの欠陥Ｂとに対応する信号が波形データ上に現れており、クロスコイル１４に誘導される信号に含まれるノイズが少なく、良好な探傷が実施できていることが確認されている。
尚、図６の例では、母材材料として低合金鋼（フェライト鋼）が用いられた対象に対して探傷検査を行った結果が示されている。

図４に示されるように、先端部１０は本体部８より小径に形成されている。本実施形態では特に、先端部１０は先端に向けて直径が減少するように形成されている。先端部１０がこのような先細り形状を有することにより、溶接止端部ＷＴのように形状が急峻に変化する検査対象に対して、先端部１０を良好に密着させられるようになっている。また溶接止端部ＷＴは、図３に示されるようにボイラ配管Ｐの外周に沿って環状に形成されており、その表面形状は周方向に沿って微妙に変化していることが一般的であるが、小径な先端部１０を有することにより、このような微妙な形状変化に関わらず、先端部１０を良好に密着させることができる。
尚、先端部１０に設置されるクロスコイル１４もまた、上述の本体部８より小径のものが使用されており、本実施形態では特に、直径が約２ｍｍのクロスコイル１４が用いられている。

また図５に示されるように、先端部１０の表面は略曲面形状を有する。これにより、先端部１０が溶接止端部ＷＴに接触させられた際に、溶接止端部ＷＴと先端部１０との隙間が少なくなり、良好な密着性が得られる。
尚、本実施形態では先端部１０の略曲面形状の一例として球面形状を有する場合を代表的に例示しているが、球面処理は比較的コストがかかるため、これに代えて面取り加工によって略曲面形状を形成するようにしてもよい。この場合も、先端部１０を溶接止端部ＷＴに接触させた際に、溶接止端部ＷＴと先端部１０との間に生じる隙間を少なからず減少させることができるため、低コストで良好な密着性が得られる点で有利である。

尚、本実施形態ではセンサコイルとしてクロスコイル１４を用いた場合を例に説明したが、センサコイルとして標準比較方式のボビンコイルを採用してもよい。ボビンコイルでは、標準器と試験片の応答差に基づいて欠陥検出を行うため、クロスコイル１４に比べて試験片によるサンプルデータを取得する手間が必要となるが、広範囲減肉に対応できる点で有利である。

また図４に示されるように、先端部１０は本体部８に対して所定の傾斜角度αを有するように取り付けられている。傾斜角度αは検査面である溶接止端部ＷＴの垂線Ｃに対する本体部８の長手方向Ｄの角度として規定されており、好ましくは５〜２０度に設定されている。これにより、作業者がプローブ２を操作可能な角度に限界がある管群の狭開部においても、先端部１０に配置されたクロスコイル１４と探傷対象との間の位置関係の調整が容易になる。特に探傷対象に含まれる傷等の進展方向は様々であるため、作業者がプローブ２を把持しながら位置関係を調整できるようにすることで、感度のよい探傷が可能な位置関係への調整が容易となり、精度のよい探傷検査を実施できる。
また本体部８と先端部１０との間に傾斜角度αを有することで、作業者にとって先端部１０近傍の視認性も向上するため、作業負担も軽減できる。例えば、検査面である溶接止端部ＷＴへの先端部１０の接触状態を、作業員が本体部８側から視認しながら作業を行うことができ、更に検査対象部と検査対象面を密着させることができる。上述したように、プローブ２は作業者が手に持ちながら操作するペンシルタイプであるため、検査対象への先端部１０のアプローチ状態を確認しながら作業を進めることで、良好な作業性が得られる。

傾斜角度αは、溶接止端部ＷＴに含まれる傷とクロスコイル１４から発生する交流磁場との位置関係が最適条件となるように設計されている。これにより、先端部１０を対象に接触させた際に、傷と交流磁場との位置関係が最適条件となることで、良好な探傷感度が得られる。
尚、ここで言う最適条件とは、例えば図５に示されるように、クロスコイル１４が互いに略直交する巻回方向を有する２つのコイル１４Ａ及び１４Ｂからなる場合、２つのコイル１４Ａ及び１４Ｂの巻回方向を含んで規定される平面が探傷対象（溶接止端部ＷＴ）に面する場合であり、より好ましくは、探傷対象面の垂線が当該平面に対して略垂直に交差する場合である。

尚、傾斜角度αは状況に応じて可変に構成されていてもよい。ここで図７は図４の変形例に係るプローブ２の模式図である。図７に示されるように、本体部８及び先端部１０間に、傾斜角度αを可変に調整するための角度調整機構１８が設けられていてもよい。この例では、角度調整機構１８は、先端部１０のうち本体部８側に歯車状の連結部１９が設けられており、本体部８側に設けられた被連結部（不図示）と連結されている。角度調整機構１８は、例えば５〜２０度の範囲で傾斜角度αを段階的に切換可能に構成されており、検査条件や作業者の好み等に応じて調整できるようになっている。これにより、検査条件（例えば、探傷を精度よく行うために必要なクロスコイルと傷との間の位置関係に関する最適条件）や作業者の好み等に応じた細かな仕様調整が可能となり、使い勝手に優れたプローブ２を実現できる。

尚、角度調整機構１８にはロック機構が含まれることにより、ロック機構が解除されている場合を除いて傾斜角度αが不用意に変化してしまうことが防止されるようになっていてもよい。

また先端部１０には、超高分子量ポリエチレンなどの耐摩耗材料からなるコーティング層１６が形成されている。コーティング層１６は、図５に示されるように、先端部１０のうち検査対象に接触し得る領域に部分的に形成されていてもよいし、先端部１０の表面全体に形成されていてもよい。このように先端部１０にコーティング層１６が設けられることで、先端部１０が検査対象に接触させられた際に摩耗することを防止できる。例えば先端部１０を検査面上に接触させながらプローブ走査する場合には、検査面との間の摩擦によって先端部１０が磨耗しやすいが、このようなコーティング層１６によって磨耗を抑制することで、摩耗を防止しながら連続走査が可能となるため、良好な作業性が得られる。

以上説明したように本実施形態によれば、作業員が操作可能なペンシルタイプのプローブ２を備える渦電流探傷装置１を用いて、管寄せ管台溶接部の溶接止端部における探傷検査が好適に実施できる。特に、上記構成を有するプローブ２を用いることにより、形状が急峻に変化する管寄せ管台溶接部の溶接止端部に対してセンサコイルが設置された先端部を容易に密着させることができ、そしてセンサコイルと対象との適切な位置関係を実現することで高精度な探傷検査を良好な作業性で実施できる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態として説明したペンシルタイプのプローブ２を利用して溶接止端部ＷＴにおける探傷検査を自動化することが可能な渦電流探傷装置１’について説明する。図８は第２実施形態に係る渦電流探傷装置１’の全体構成を示す模式図であり、図９は図８の渦電流探傷装置１’の上面図であり、図１０は図８の渦電流探傷装置１’の背面図である。
尚、本実施形態では上記第１実施形態に対応する構成については共通の符号を付すこととし、重複する説明は適宜省略する。

渦電流探傷装置１’は、検査対象となる管台溶接部Ｗの溶接止端部ＷＴを有するボイラ配管Ｐに対して、周方向に沿って少なくとも一部を囲むように構成されたフレーム２０と、フレーム２０に支持されたプローブ２と、を備える。フレーム２０はボイラ配管Ｐの周方向に沿って延在する上下一対のアーム２２，２２と、周方向の複数箇所において一対のアーム２２，２２間を連結する複数の連結ボルト２４と、アーム２２，２２に連結されるとともにプローブ２を支持するプレート２６と、を備える。アーム２２，２２及び連結ボルト２４は、ボイラ配管Ｐの仕様（材質やサイズ）に応じて、フレーム２０がボイラ配管Ｐに対して回動可能に指示されるように設計されている。またプレート２６は、プローブ２の先端部１０が溶接止端部ＷＴに接触する姿勢でプローブ２が支持されるように、一対のアーム２２，２２に対して取り付けられている。

またフレーム２０には、ボイラ配管Ｐにおける周方向位置を検知するための位置検知手段であるエンコーダ２８と、不図示の電源から供給される電力で駆動可能な動力源である電動モータ３０と、電動モータ３０によってボイラ配管Ｐの表面に当接しながら駆動可能なウレタンローラ３２と、が備えられている。エンコーダ２８、電動モータ３０及びウレタンローラ３２はそれぞれ同一軸上に設けられており、電動モータ３０から出力される動力によってウレタンローラ３２が回動されると、フレーム２０がボイラ配管Ｐの周りに沿って移動するとともに、そのボイラ配管Ｐの周りにおける周方向位置がエンコーダ２８によって検知されるようになっている。

電動モータ３０はエンコーダ２８で検知される周方向位置に基づいて自動的に制御されることによって、フレーム２０に支持されたプローブ２は、先端部１０を検査対象である溶接止端部ＷＴに密着した状態が操作される。プローブ２における測定結果は、例えば、エンコーダ２８で検知される周方向位置と関連付けられてメモリ等の記憶媒体に格納され、適宜読み出して解析可能に構成される。

またフレーム２０には、磁性体からなるボイラ配管Ｐに対してフレーム２０を吸着させるためのマグネット３４が設けられてもよい。本実施形態では、エンコーダ２８や電動モータ３０等が配置されることによって比較的重量が集中する領域にて上下２箇所にマグネット３４が設けられている。これにより、ボイラ配管Ｐに対してフレーム２０が自重により位置ズレを生じたり脱落するリスクを効果的に低減でき、その結果、精度のよく位置決めを行うことが可能となる。

尚、プローブ２はフレーム２０によって弾性的に支持されることにより、検査対象である溶接止端部ＷＴに対して弾性的に接触させられるようにしてもよい。この場合、周方向に沿って微妙に形状が変化する溶接止端部ＷＴに対して、良好な密着度を確保したまま探傷検査を行うことができるので、より精度を高めることができる。

以上説明したように本実施形態によれば、第１実施形態として説明したペンシルタイプのプローブ２を利用しながら自動的に探傷検査を実施することができるため、作業員の技量に依存することなく、良好な作業性が得られる。

本開示は、例えばボイラの管寄せ管台溶接部のような狭隘部に存在する亀裂等の損傷を検査する際に使用される渦電流探傷プローブ、及び、該渦電流探傷プローブを備える渦電流探傷装置に利用可能である。

１ 渦電流探傷装置
２ 渦電流探傷プローブ
４ ケーブル
６ 解析装置
８ 本体部
１０ 先端部
１４ クロスコイル
１６ コーティング層
１８ 角度調整機構
１９ 連結部
２０ フレーム
２２，２２ アーム
２４ 連結ボルト
２６ プレート
２８ エンコーダ
３０ 電動モータ
３２ ウレタンローラ
３４ マグネット
１００ ボイラ炉
１０２ バーナ風箱
１０４ 煙道
１０６ 加熱器
１０８ａ 入口管寄せ
１０８ｂ 出口管寄せ
１１０ ボイラ管群
１１２ 天井壁
１１４ 管台
Ｐ ボイラ配管
Ｗ 管台溶接部
ＷＴ 溶接止端部

Claims (9)

1. 配管の溶接止端部を探傷する渦電流探傷プローブであって、
   前記渦電流探傷プローブは、
   作業者が把持可能な把持部を有する本体部と、
   前記本体部の先端にクロスコイルが配置され、該本体部の先端に設けられる先端部と、
   を有し、
   前記先端部は、前記本体部の軸線に対して前記先端部の軸線が所定の傾斜角度を有するように取り付けられており、
   前記本体部及び前記先端部は、前記傾斜角度を可変に調整するための角度調整機構を介して接続されていることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
2. 前記先端部は、先端に向けて径が減少するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の渦電流探傷プローブ。
3. 前記クロスコイルは、前記先端部が前記溶接止端部に接触した際に、前記溶接止端部に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦電流探傷プローブ。
4. 前記傾斜角度は、前記溶接止端部に含まれる傷と前記クロスコイルから発生する交流磁場との位置関係が最適条件となるように設計されていることを特徴とする請求項３に記載の渦電流探傷プローブ。
5. 前記先端部は耐摩耗材料からなるコーティング層によって少なくとも部分的に覆われていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の渦電流探傷プローブ。
6. 前記本体部の外表面には、前記作業者の手に対応する凹凸形状が形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の渦電流探傷プローブ。
7. 配管を少なくとも部分的に囲むとともに、前記配管に対して周方向に沿って回動可能に支持されたフレームと、
   前記先端部が前記溶接止端部に接触する姿勢で前記フレームに支持される請求項１から６のいずれか１項に記載の渦電流探傷プローブと、
   を備えることを特徴とする渦電流探傷装置。
8. 前記フレームを前記配管の周方向に沿って回動させるための動力を出力する動力源と、
   前記フレームの前記配管に対する周方向位置を検知するための位置検知手段と、
   を更に備え、
   前記動力源は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置に基づいて自動的に制御され、
   前記渦電流探傷プローブの測定結果は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置と関連付けられて格納されることを特徴とする請求項７に記載の渦電流探傷装置。
9. 前記フレームは、磁性体からなる前記配管に対して吸着するためのマグネットを備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の渦電流探傷装置。

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