JPH01202655A - 容器壁における腐食を検出する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外被たとえば断熱材の厚さが変化する導電性
容器たとえばパイプライン、貯蔵容器、圧力容器その他
における腐食を検出する非破壊的方法に関する。

〔従来の技術１〕 アラスカのブラッドホー湾（Ｐｒｕｄｈｏｅ　Ｂａｙ）
に設置しである石油およびガスパイプラインは、急激な
冷却を防ぎかつ石油およびガス流体によυ良い輸送適性
を与える★めに、断熱材の外被で覆っである。断熱材の
外表面は湿気をしゃ断するために金属外被で覆っである
。この金属外被は一般に二つの手部分から成っておシ、
各手部分は金属外被をパイプラインのまわりに保持する
のを容易にするためのフランジを有している。金属外被
の二つの手部分はフランジで結合されて継目が形成され
る。場合によっては、水が外被継目を通って侵入して、
断熱材を通シ抜けてパイプに達し、そこで腐食を生じる
。

パイプライン腐食を検出する先行技術の方法は十分でな
いということがわかっている。たとえば、腐食検出装置
を備えたピグはアクセス場所を有すくるパイプラインで
しか使用することができない。

多くのパイプラインはそのようなアクセス場所を欠いて
いる。超音波検出法では金属外被と断熱材を除去する必
要がある。これは時間と費用のかかる処置である。ラジ
オグラフィー検出法は危険性があって、装置は扱いにく
く、非実用的または不便な隣接の移動式支持体を必要と
する。さらに、ラジオグラフィー法の場合、腐食生成物
で満された腐食孔とパイプ壁の非腐食部分とを区別する
のが難しいことが多い。

〔発明が解決しようとする課題１〕 したがって、必要とされるのは、断熱材および周囲の外
被の上から腐食を検出する方法であり、かつボータプル
の装置によって実施しうる方法である。

〔課題を解決するための手段〕

電磁検査技術は、断熱材の上から腐食を検出するための
そのような方法を提供する。

〔従来の技術２〕 先行技術においては、航空機燃料タンクにおける腐食を
検出するために、周波数を変数とする電磁検査技術が使
用されている。周波数を変数とする電磁検査技術では、
少数の周波数を使用し、送信信号と受信信号との間で強
さと位相の差を測定する。しかし、実際上の問題として
、周波数を変数とする技術では少数の周波数しか使用し
ないので、得られる情報量が本質的に限られておシ、し
たがってこの技術の正確さを損なっている。

〔発明が解決しようとする課題２〕 本発明の譲受人に譲渡され、本出願と同じ日に提出され
た。　Ｂｒ１ａｎ　５ｐｉｅｓによる出願１導電性′容
器における腐食を検出する方法”では、導電性容器にお
ける腐食の検出に使用するための時間を変数とする電磁
検査法が開示されている。本出願では、アンテナと容器
壁との間の距離が、一般に断熱材厚さの変動によシ導体
壁の場所によって変化する、導電性容器の腐食を検出す
る方法を開示する。

本発明の目的は、検出精度が改善された、厚さが変化す
る外被の上から腐食を検出しうる、断熱導電性容器の腐
食を検出する方法を提供することである。

〔実施例〕

パートＡ 第１〜３図には、導電性容器１１における腐食を検出す
る方法が実施できる代表的な状況を、代表的検出装置２
５とともに、模式的に示す。本発明の方法では、腐食の
検出に過渡電磁検査（ＴＥＭＰ）を使用する。

第１〜３図に示す導電性容器はパイプライン１１の一部
であり、パイプライン１１はもちろん複数の個別パイプ
１３から成っている。パイプ１３はある大きさの直径を
有し、パイプ壁１５はある大きさの厚さを有している。

パイプ壁１５は導電性材料たとえば鋼で作られている。

アラスカのブラッドホー湾地方では１石油およびガス流
体の輸送に断熱材１７で包んだパイプラインが使用され
ている。断熱材１７はパイプライン内の石油およびガス
流体の急激な冷却を防ぎ、したがってパイプライン内の
これらの流体により艮い輸送適性を与えるために備えら
れている。精油所では、パイプラインと容器は、作業員
を高温から保護する安全対策として１通常断熱材で包ま
れている。パイプライン上の断熱材１７は一般に熱可塑
性フオームたとえばポリスチレンであシ、ある大きさの
半径方向厚さを有している。断熱材１７を包囲して金属
外ｗ！１９があυ、この外被は湿気をしゃ断するために
備えである。外被１９はパイプ壁の厚さよυもずっと小
さい厚さを有する。

金属外被１９は二つの手部分を有し、これらの手部分は
パイプラインに沿って長さ方向に延びている。この外被
の各手部分は半径方向外側に延びるフランジ２１の形の
継ぎ合せ装置を有する。この外被の手部分をパイプライ
ンの周囲に組立てると、それぞれのフランジ２１は互い
に接して継目を形成する。これらの手部分は、それぞれ
のフランジを適当な装置で固定して合体させることによ
って、パイプラインの周囲の正しい位置に保持される。

第３図では、パイプ壁１５が断熱材に隣接して腐食孔２
３を有するように示しである。腐食はパイプ壁の厚ざを
減少させるように作用し、また腐食孔を形成して腐食孔
を腐食生成物で満す。パイプ壁に腐食孔を形成する腐食
は、外被フランジ２１の間から断熱材に侵入する水によ
って引起される。

検出装置２５は腐食を検査すべきパイプ壁部分の近くに
備えてあわ、アンテナ２７、送信機２９、受信機および
増幅器３１、およびディジタルコンピュータ３３を有し
ている。

アンテナ２７は送信アンテナコイル３５、受信アンテナ
コイル３７．およびココア３９を含む。

この好ましい実施例において、送信および受信アンテナ
コイル３５．３７は同じコア３９上に巻かれている（第
３図参照）。以下、この構成を一致構成と呼ぶ。コア３
９はスプールの形であυ、非磁性かつ非導電性材料たと
えばプラスチックで作っである。送信アンテナコイルの
巻き数は、送信アンテナのインダクタンスを最小限にお
さえて送信アンテナコイルの急激なスイッチ切断を行う
ために、最小限におさえる。この好ましい実施例におい
て、送信アンテナコイル３５は２０〜２４番ゲージの線
の１２０巻きから成る。受信アンテナコイル３７は３４
〜４０番ゲージの線の４００巻きから成る。送信および
受信アンテナコイル３５゜３７はそれぞれの導線対４１
．４３によって送信機２９および受信機３１に接続しで
ある。

送信機２９は通常のものであり、１〜５７／ベアの強さ
を有するパルス列を生成する。以下により詳しく述べる
ように、アンテナ２７の各位置において、データ強化の
ために複数のパルスを送る。

パルスは１０〜１００μＳ程度の急激な立下シ時間を有
する。送信機パルス列のパルスはく５′）計装における
ＤＣバイアスを避けるために極性を交互に変える。各パ
ルスの持続時間はパルスの強さを安定化させるのに十分
な長さとし、パルス終了以前にパイプ壁内に誘導電流が
生じないようにする。送信機２９は、各パルスにに対し
てすべての必要データが得られるような繰返し速度でパ
ルスを繰返す。

たとえば、厚いパイプ壁はデータを得るのに薄いパイプ
壁よシも長い時間を必要とする。誘導電流は厚いパイプ
壁の方が拡散に長い時間を要するからである。したがっ
て、パルスの繰返し速度は一般に厚いパイプ壁の場合薄
いパイプ壁の場合よりも遅くなる。

受信機および増幅器３１は広い（５〜６けたの大きさ）
ダイナミックレンジを有する広帯域製蓋である。受信機
３１はＡ／Ｄコンバータを備えてお夛、一定の速度で信
号をサンプリングし、また信号をある時間ウィンドウま
たはチャンネルにわ念って積分する。時間ウィンドウの
持続長さは時間とともに増大する。送信機２９と受信機
および増幅器３１は通常のものである。実際、Ｑｅ　ｏ
　ｅ　ｘＰｔ７．Ｌｔｄ０社（オーストラリア、アゾレ
ード）製のＳＩＲＯＴＥＭ送信機、受信機および増幅器
ユニットが十分に働くということがわかった。バッテリ
ーで動作させるＳＩＲＯＴＥＭユニットはボータプルで
あり、これは、現場でパイプラインを検査する際、使用
を容易にする特性である。

ディジタルコンピュータ３３はデータを記録するのに十
分なメモリ容量を有する通常のポータプルコンピュータ
である。

次に、導電性容器の腐食を検出する本発明の方法につい
て述べる。前述のように、本発明の方法では過渡電磁検
査（ＴＥＭＰ）を使用する。ＴＥＭＰでは、導体内に電
流を誘導してからその電流の減衰を解析することによっ
て、導体の間接的な検査が可能になる。

まず、アンテナ２７を外被１９上に配置し、検査すべき
パイプライン１１の部分の近い表面４５の近くに来るよ
うにする。適当な装置（図示せず）を用いてアンテナ２
７を正しい位置に固定し、検査されるパイプ壁部分上で
のアンテナの動きを最小限におさえるようにする。次Ｋ
、送信機２９からパルスによって送信アンテナコイル３
５にエネルギーを供給する。前述のように、送信アンテ
ナコイル３５にはパルスの強さを安定化させるのに十分
な長さの時間にわたってエネルギーを供給し、そうする
ことによってパイプライン１１内に渦電流が誘導されな
いようにする。次に、送信コイル３５は、パルスを急激
に強さＯまで減衰させることによυ送信機によって急激
にエネルギー供給が断たれる。送信アンテナコイル３５
に対するこの急激なエネルギー供給停止によシ、コイル
の近くにある導体すなわち外被１９およびパイプ壁１５
内に渦電流が誘導される。渦電流はそれぞれの導体の内
側にアンテナ２７から離れる向きに拡散し、減衰する。

この渦電流は磁場を生成し、この磁場は時間変化電圧と
して受信アンテナコイル３７で検出される。送信アンテ
ナコイルへのエネルギー供給が停止されるとすぐに、受
信機３１のスイッチが入れられる。受信アンテナコイル
３７は導体内の誘導渦電流の存在と減衰を検出する。渦
電流は抵抗発熱損失によシ導体内で徐々に散逸する。

拡散の速度は導体の導を率と厚さに依存する。受信機３
１は受信アンテナコイル３７によって検出される信号を
サンプリングし、それから適当なレベルまで増幅して、
記憶と処理のためにディジタルコンピュータ３３に送る
。受信機３１は、渦電流がまず導体内に誘導されたとき
から信号が雑音と区別できなくなるまで、信号を測定す
る。雑音のレベルは導体に対する受信アンテナコイル３
７の動きを最小限におさえることによって低下させられ
る。受信信号は未処理データであって、導体内の誘導電
流の減衰に関するコンピュータ３３の記録を形成する。

送信および受信の手顆はアンテナ２７の同じ位置に関し
て何回も繰返され、ＳＮ比の向上がはかられる。

次Ｋ、データは、コンピュータデータ処理装置によって
、解釈のために適当な形式となるように処理される。デ
ータ処理の第１段階は、受信信号の正規化と、受信信号
の和をとシ平均することとを含む。この好ましい実施例
における送信機２９はバッテリーで動作するので、送信
機電流の強さが変化する。データにおける強さ変化の影
響は、受信電圧を送信電流に対して正規化することによ
って除去される。それぞれのアンテナ位置において受信
信号の和をとり平均することは、ＳＮ比の向上に寄与す
る。特に雑音の多い環境下では、和をとり平均すること
の代わりに選択的集積を使用して、雑音の多い過渡電流
を除去することができる。この初期データ処理の結果は
、第４図に示すような時間変化応答曲線である。（第４
図にはいくつかの導体における応答曲線を示す。）この
応答曲線は、第４〜８ｄ図を用いて以下に説明する方法
によって解釈することができる。特に第４図を参照する
と、導体壁における腐食の存在または非存在が、問題の
領域にわたってとられたいくつかの応答曲線の形を調べ
ることによって推論される。各応答曲線の形は、一部、
導体壁の厚さに依存する。念とえば、無限に厚い導体壁
の応答曲線の値の大きさは、かなり均一な割合で（両対
数グラフ上で）減衰し、かなυまっすぐな応答曲線を生
じるが、一方有限な壁厚を有する導体の応答曲線は、あ
る点で、それまでよシも大きく下方向に湾曲しはじめ、
大きな割合で減衰する。

この湾曲現象は誘導電流が拡散して導体壁の遠い表面４
７に到達することによる。薄い導体壁の応答曲線は厚い
導体壁の応答曲線よりも早い時点で湾曲する。

腐食により導体壁の厚さが減少するので、腐食の存在ま
たは非存在は、検査したパイプ壁部分の応答曲線の形を
、同じ型のパイプの非腐食部分の応答曲線の形と比較す
ることによって、推論することができる。たとえば、第
４図において、′腐食“および“腐食なし″と表示した
二つの応答曲線は同じパイプでとったものである。“腐
食なし”応答曲線はパイプの非腐食部分でとったもので
あり、基準として使用する。一方、′腐食”応答曲線は
同じパイプの別の部分でとったものである。

この別の部分は腐食をシミュレートするビットを有する
。（両応答曲線において２アンテナはパイプ壁から同じ
距離に配置した。）約１７ｍ５（ミリ秒）の点において
、“腐食”応答曲線はよシ犬きく下方向に湾曲し、それ
までよυも大きな速度で減衰しはじめる。“腐食″湾曲
点は１腐食なし″湾曲点（約２５ｍ５）　　よシも早い
時点で生じ、“腐食”応答曲線で示される導体壁が１腐
食なし”応答曲線で示される導体壁よりも薄いというこ
とを示す。

第５図では、第４図の１腐食２および“腐食なし”応答
曲線を、二つの曲線の比をパーセント応答曲線としてプ
ロットすることによシ比較した。

ここで、基準として１腐食なし”応答曲線を用いた。パ
ーセント応答曲線は、′腐食”応答曲線と”腐食なＣ″
応答曲線との間の相違を強調する。

パーセント応答曲線の末期部分（約１７〜２０ｍ５から
あと。との約１７〜２０ｍ５というのは、大体、第４図
の“腐食”応答曲線が急激に下方に湾曲しはじめる時間
である）を調べることによシ、１腐食”応答曲線は１腐
食なし”応答曲線から２０〜３０％ずれているというこ
とがわかる。この２０〜３０チの相違は、パイプの腐食
部分とパイプの非腐食部分との間の壁厚の相違を明瞭に
示すものである。

第４図において、”外被のみ“と表示した応答曲線は、
パイプ１３なしで金属外被１９についてとったものであ
る。“外被のみ”応答曲線は非常に速く減衰するので、
比較的末期の２０ｍ５では既に、外被１９は応答全体に
対して非常に少ししか寄与しない。これは、外被の壁厚
がパイプ壁の厚さよシもずっと小さいため、外被内では
電流がずっと速く拡散することによる。したがって、腐
食の発見に関して問題となる”外被およびパイプ″応答
曲線の部分（末期の部分である）においては、外被の影
響を無視することができる。

外被フランジの近くで測定される応答は、第７図に示す
ように、全時間にわたって外被フランジによる非常に強
い影響を受ける。外被フランジの近くで測定した応答は
、影響を受けた応答曲線を外被フランジから離れた所で
得られた基準応答曲線に対して正規化することによって
、外被フランジの影響を除去するための補正を行うこと
ができる。第７図に示すように、外被フランジが応答曲
線におよぼす影響は、中期および末期範囲（約４ｍｓ以
後）においては、下方への大体平行なずれである。すな
わち、中期および末期範囲において、影響を受けた応答
曲線は基準応答曲線と大体“平行”である。影響を受け
た応答曲線は、該曲線を中期範囲において基準応答曲線
に対して正規化することにより補正される。

また、第７図Ｖｉ、パイプ上のある位置におけるアンテ
ナとパイプ壁との間の距離と、パイプ上の別の位置にお
けるアンテナとパイプ壁との間の距離との違いが応答に
対しておよぼしうる影響を示すのにも役立つ。そのよう
な距離の変動はパイプ壁と外被との間の断熱材の厚さの
不均一によって生じる。アンテナとパイプ壁との距離が
大きくなると、中期および末期における応答の強さの減
少が起シ、この強さの減少は大体平行なずれとして現れ
る。この応答には、中期範囲において応答曲線をある既
知の距離にあるアンテナに関して得られた基準応答曲線
に対して正規化することによシ、距離変動の影響を除去
するための補正を加えることができる。

アンテナ２７は検査領域全体にわたっての平均導体壁厚
の読みを与える。検査領域の大きさは、アンテナ寸法、
アンテナ構成、および各送信機パルス送信後の受信機測
定時間の持続長さに依存する。アンテナの検査領域は、
アンテナ寸法が大きくなるかまたは測定時間が長くなる
と、大きくなる。好ましい実施例において、アンテナ２
７は約７、５　ｔ：ｍ　（約３インチ）の直径を有する
。２６．３　ｃｒｎ（１０５インチ）のパイプの場合、
検査領域は直径的３０　ｃｍ　（１２インチ）である。

通常の場合、腐食の検査をすべきパイプライン部分は、
アンテナの検査領域よりもずっと大きい。

したがって、通常のパイプ検査では、検査を完全に行う
ために、アンテナを新しい位置に動かす必要がある。第
８ａ〜８ｄ図には、あるパイプ部分の腐食マツプと該パ
イプ部分のＡ−Ａに沿う対応するＴＥＭＰ検査曲検査曲
線上測定曲線を示す。第８ｂ〜８ｄ図のＴＥＭＰ測定曲
線を得るのに、アンテナはＡ−Ａに沿う多くの位置に置
いた。第８ａ図において、Ａ−Ａに沿う数値は壁厚の超
音波点測定値（α（インチ）単位）を示し、また陰影部
は、パイプ壁の厚さが非陰影部の厚さよシも小さい、強
く腐食された部分を示す。このマツプによれば、Ａ−Ａ
に沿うパイプ壁は１８０°付近でもつとも厚く、０°お
よび３６００方向に行くにつれて薄くなる。

第８ｂ図は金属外被なしの第８ａ図のノくイブのＡ−Ａ
に沿うＴＥＭＰ測定曲線である。第８ｂ図では、各アン
テナ位置に関して、選定した離散瞬間の応答曲線の値の
みがプロットしである。次に、等価な瞬間の応答曲線値
をつなぐことによυＴＥＭＰ測定曲線が形成されている
。この場合、各アンテナ位置に関して、８．５ｍｓ、３
２．８ｍｓ。

６７ｍｓ、　７９ｍｓ、　９２ｍｓ、および１０５ｍ５
の応答曲線値をプロットして、パイプ壁厚に関するそれ
ぞれのＴＥＭＰ測定曲線が形成されている。各ＴＥＭＰ
測定曲線はパイプのもつとも厚い部分において得られ７
’ｃＴＥＭＰ応答に対して正規化しである。第８ｂ図か
ら明らかなように、ＴＥＭＰ測定曲線は、１８０°から
どちらの方向（０°および３６０°に向う方向）に動い
てもパイプ壁厚は小さくなり、０〜６０°および３２０
〜３６０°付近でもつとも薄くなるということを示す。

末期ＴＥＭＰ測定曲線（５７ｍｓ以後）は、特に明瞭に
壁厚の減少を示し、第８ａ図のパイプ腐食マツプに対応
している。

第８Ｃ図にも第８ａ図のパイプのＡ−Ａに沿うＴＥＭＰ
測定曲線を示すが、これは金属外被がついている場合で
ある。第８Ｃ図のＴＥＭＰ測定曲線は第８ｂ図のＴＥＭ
Ｐ測定曲線と同じゃシ方で得られたものである。９５°
および２７０°付近にある外被フランジは、該フランジ
近くのＴＥＭＰ測定曲線部分の値の大きさを低下させる
。第８Ｃ図のＴＥＭＰ測定曲線は、外被フランジ近くで
測定された応答を外被フランジから離れたところで測定
された応答に対して正規化することによって、外被フラ
ンジの影響を小さくするための補正を加えたものである
。これらの応答は中期範囲（３〜５　ｍ　ｓ　）で正規
化し、次に末期（３２ｍｓ以後）を解析する。（第８ｄ
図には、外被フランジの影響を補正する前の第８Ｃ図の
ＴＥＭＰ測定曲線を示す。）第８Ｃ図のＴＥＭＰ測定曲
線と第８ａ図の腐食マツプとの間には良い相関関係が存
在する。第８Ｃ図のＴＥＭＰ測定曲線はパイプ壁の厚さ
が０〜６０°および３２０〜３６０°付近で小さくなる
ことを示し、し六がってこれらの位置の腐食が推論され
る。

第８ａ〜８ｄ図はＴＥＭＰ法が超音波法よりも有利な相
違点を示している。超音波法では点測定を行うので、多
数の測定が必要となるが、ＴＥＭＰ法のアンテナは大き
な検査領域を持つのでより少い測定ですむ。第８ａ図の
超音波測定は本質的にＡ−Ａの線上に限られているが、
ＴＥＭＰ測定はＡ−Ａの両側に約１０　ｃｍ　（数イン
チ）程度広がるパイプ部分を包含する。さらに、超音波
測定は裸のパイプに関して実施しなければならないが、
ＴＥＭＰ測定は外被の上から実施することができる。

第８ｂ〜８ｄ図に示すようなＴＥＭＰ測定曲線の場合、
アンテナをパイプ上のある位置から別の位置に動かすこ
とによって生じる、アンテナとパイプ壁との間の距離変
動が、応答におよぼす影響は、パイプ壁からいくつかの
既知の距離に配置したアンテナによって基準応答曲線を
作成することにより補正することができる。その場合、
距離誤差を有する応答曲線の中期部分は、それぞれの基
準応答曲線の中期部分に対して正規化される。

第６図には、第５図の腐食孔のＴＥＭＰ測定曲線を示す
。このＴＥＭＰ測定曲線はアンテナを複数の位置に動か
し、かつ各アンテナ位置で２５〜５２ｍ３時間ウィンド
ウにわたって応答を平均することによって得たものであ
る。腐食孔の実際の範囲をグラフの左下に示す。それに
よれば、腐食孔は約２０　ｃｍ　（約８インチ）の半径
を有する。第６図のＴＥＭＰ測定曲線は実際の断面形と
良い相関関係を示している。約４２．５　ｃｍ　（約１
フインチ）以上では、このＴＥＭＰ測定曲線は、近くの
パイプ端との誘導電流の相互作用のために、値のわずか
な低下を示している。

第４図の応答曲線を解釈するもう一つの方法は、パイプ
壁の遠い表面４７が応答曲線に最初に現れる時間を調べ
ることを含む。この時間を“臨界時間“と呼ぶことにす
る。この時間は、前述のように、応答曲線がそれまでよ
シも犬きく下方向に湾曲しはじめる点のことである（第
４図参照）。ノくイブの壁厚は臨界時間の平方根に比例
する。比例定数または比例因子はパイプの形状および導
電率に依存し、パイプの特定厚に関して臨界時間を決定
することによって決定することができる。

本発明の方法は、装置とデータを既知の厚さと導電率の
パイプに関して較正したならば、壁厚の定量的測定に使
用することができる。検査されるパイプの実際の壁厚が
知られたならば、製造壁厚との比較により、検査される
パイプの腐食による壁損失の決定がなされる。

パートＢ 次に、パイプに沿う一つの位置から別の位置に移るとき
のアンテナとパイプ壁との間の距離変動による応答の誤
差を補正するもう一つの方法を、第９および１０図を用
いて述べる。

第９図には、アンテナとパイプ壁との間の距離変動によ
る影響を補正した複数のＴＥＭＰ応答曲線（連続値でな
く離散値でプロット）を示す。第９図は、直径１０５　
ｃｍ　（４２インチ）のパイプ（パイプ壁厚１．１１３
ｃｔｎ（０，４３８インチ））、直径３０ｃＴｎ（１２
インチ）のパイプ（バイブ壁厚１．０３１ｃｒｎ（０，
４０６インチ））、および直径７５　ｃｍ　（３０イン
チ）のパイプ（バイブ壁厚０．８７４ｃｔｎ（０，３４
４インチ））に関する補正応答曲線を示す。各パイプに
関して、パイプに沿う数多くの位置で非常に多くのＴＥ
ＭＰ検査を実施した。ＴＥＭＰ検査は断熱材１７および
金属外被１９の上から行った。各パイプに沿う断熱材の
厚さは５０％も変化するので、アンテナとパイプ壁との
間の距離も同じ量だけ変化する。

パイプ壁内の誘導電流の減衰の記録（第４図のそれぞれ
測定対象を表示した応答曲線によって示されるようなも
の）を、誘導電流の減衰率を時間に対して決定すること
によシ、距離変動に関して補正した。誘導電流の減衰率
の決定によって距離変動を補正することにより、アンテ
ナとパイプ壁との間の距離変動は応答の強さに影響する
が、応答の減衰率には影響しないという現象が明らかに
なった。第９図に示される補正応答曲線は、各パイプか
ら得られた未補正ＴＥＭＰ検査応答それぞれの減衰率を
示す。減衰率は未補正ＴＥＭＩ？検査応答ノ対数導関数
（ａ　（ｔｎｖ）Ａ（ｌｔ）。ここでｖは受信電圧、ｔ
は時間）をとることによって得られる。

（第９および１０図のグラフを得るのに、中心差分数値
法を使用した。）図かられかるように、断熱材の厚さの
変動にもかかわらず、各パイプの補正ＴＥＭＰ検査応答
の縦方向ばらつきは小さく、事実上パイプ壁厚の変動に
よって決定される。したがって、応答の減衰率を決定す
ることにより、アンテナとパイプ壁との間の距離変動の
影響が補正される。パイプ壁の腐食の存在または非存在
は、前述の解釈法によって推論される。

減衰率補正法も壁厚の定量的決定を可能とする。

誘導電流が近い表面４５（第３図参照）から導体壁を通
って拡散するとき、応答は一定の対数減衰率約−１，５
で減衰する。次に、誘導電流が導体壁の遠い表面４７と
相互作用しはじめると、応答の減衰率はだんだん大きく
なる。応答減衰率が約−１，５の一定対数減衰率からず
れはじめる時間は、バイブ壁厚とパイプ直径との関数で
ある。薄いパイプ壁の補正応答は厚いパイプ壁の補正応
答よシも早い時点で下方に湾曲する。パイプ直径の増大
により、応答の下方湾曲は遅くなる。誘導電流がパイプ
壁の遠い表面に達したあと、応答の減衰率の傾きは一定
の値に漸近する。応答の減衰率のこの漸近部分はパイプ
壁の厚きまたはパイプ直径には依存せず、経験的に次の
ように決定された。

ｄ　（１ｎＶ）／ｄ　（１ｎ　ｔ）′：Ａ−２．１７　
ｉｎ　ｔここで、Ａはパイプ壁厚、パイプ直径、および
パイプの金属学的加工、処理の関数である。応答の減衰
率の漸近特性は、バイブ壁厚に依存する応答減衰率がず
れる時間と組合わせて、補正応答曲線上に重ねることの
できるノモグラムの構成を可能とする。ノモグラムは、
既知の厚さで事実上同じ直径のパイプの壁内に電流を誘
導することによって作成される多数の基準記録から構成
される。第１０図には、腐食した直径２０　ｃｍ　（８
インチ）のパイプに沿う多数の位置から得られた補正応
答曲線（ＴＥＭＰ検査曲検査曲線前Ｂ、およびＣ）上に
重ねた直線から成るノモグラムを示す。この場合、それ
ぞれのＴＥＭＰ検査曲線とノモグラムとの外挿比較から
れかるように、ＴＥＭＰ検査曲検査曲線前されたパイプ
壁部分は約１．１７　ｃｍ　（約０．４６インチ）の厚
さを有し、ＴＥＭＰ検査曲ｉ１ｉ！ｉｌＢで検査された
部分は約１．０９σ（約０．４３インチ）の厚さを有し
、さらにＴＥＭＰ検査曲線Ｃで検査された部分は約１、
０４　ｃｍ　（約０．４１インチ）の厚さを有する。こ
れらの定量的なパイプ壁厚測定から、パイプ壁の腐食の
存在または非存在を推論することができる。

本発明の一つの重要な側面は、先行技術の渦電流または
ＴＥＭＰ法に比べて、導体壁の腐食の検出精度が高いと
いうことである。本発明は周波数ではなく時間を変数と
して働く。時間を変数とする場合、正確な検出のために
導体壁を検査するのに必要なすべての情報は、一つの送
信機パルスによって得られる。各パルスは無限数の周波
数を含む。

しかし、周波数を変数とする方法の場合、導体壁の検査
に少数の周波数しか使用されず、壁厚を決定すべき情報
の量が限られる。

本発明のもう一つの重要な側面は厚さの変化する断熱材
を通して腐食を検出する能力である。誘導電流の減衰率
を調べることによシ、パイプ上の一つの位置におけるア
ンテナとパイプ壁との間の距離と、パイプ上の別の位置
におけるアンテナとパイプ壁との間の距離との違いが応
答におよぼす影響が補正される。

本発明の方法を、パイプラインの腐食の検出における使
用に関して説明したが、この方法は他のタイプの容器た
とえば貯蔵容器および圧力容器の導電性壁の腐食を検出
するのにも使用することができる。さらに、本発明の方
法は非断熱容器にも断熱容器に対してと同様に使用する
ことができる。

アンテナは前述の一致構成とは異なる構成に構成され光
送信アンテナと受信アンテナを有することができる。そ
のような構成の一つは受信アンテナと分離しているが共
通の送信アンテナを有するものである。もう一つの構成
は大きな送信アンチナル〜ブ内に配置された複数の受信
アンテナを有するものである。

以上、本発明を特定のものについて説明したが、ここで
開示した事柄は単なる例であって、構造の細部と部品の
組合せおよび構成とにおいては、本発明の意図と範囲を
逸脱することなく、敬多くの変形が可能であると理解す
べきである。本発明の意図と範囲は、特許請求の範囲に
示される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例によって容器の腐食
を検出する方法が実施できる代表的な状況を、代表的な
試験装置とともに示す模式図、第２図は、第１図のパイ
プラインの横断面を示す模式図、 第３図は、第２図のアンテナを詳細に示す模式第４図は
、本発明の過渡電磁検査（ＴＥＭＰ’）法によって得ら
れた、いくつかの導体の時間を変数とする応答曲線を示
すグラフ、 第５図は、第４図の“腐食″応答曲線と“腐食なし“応
答曲線との比を計算することによって得られた、パイプ
壁の腐食孔の応答曲線のグラフ、第６図は、各アンテナ
位置における末期応答を平均することによって得られた
、第５図の腐食孔の縦断面ＴＥＭＰ測定曲線を示すグラ
フ、第７図は、外被フランジとアンテナ高さの変化とが
パイプ壁の時間変数応答におよぼす影響を示すグラフ、 第８ａ図は、腐食の位置と超音波壁厚測定値とを示す、
パイプ部分の円周マツプ、 第８ｂ図は、第８ａ図のパイプのＡ−Ａに沿ってとった
外被なしパイプの横方向ＴＥＭＰ測定曲線を示すグラフ
、 第８Ｃ図は、第８ａ図のパイプのＡ−Ａに沿ってとった
、外被付きパイプの、外被フランジの影響を補正した横
方向ＴＥＭＰ測定曲線を示すグラフ、第８ｄ図は、外被
フランジの影響を補正していない、第８Ｃ図の場谷と同
じ場合のＴＥＭＰ測定曲線を示すグラフ、 第９図は、いくつかのパイプに関する複数の時間変数応
答曲線を示すグラフであって、アンテナとパイプ壁との
間の距離変動に関する補正をした、各パイプ上の数多く
の位置でとった各パイプに対する複数の応答曲線を含む
グラフ、 第１０図は、あるパイプ上の数多くの位置でとつた、該
パイプに関する。アンテナとパイプ壁との間の距離変動
を補正した複数の応答曲線と、該応答曲線上に重ねて示
すノモグラムとを含むグラフである。 図中、１１は導電性容器（パイプライン）、１３は個別
パイプ、工５はパイプ壁、１７は断熱材、１９は金属外
被、２１は７ランジ、２３は腐食孔、２５は検出装置、
２７はアンテナ、２９は送信機、３１は受信機および増
幅器、３３はディジタルコンピュータ、３５は送信アン
テナコイル、３７は受信アンテナコイル、３９はコア、
４１゜４３は導線対、４５はパイプの近い表面、４７は
パイプの遠い表面。 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 信　　１　　名 ロｌ 第４図 時間（ｍｓ） ％応答 ％応答 ｄ（Ｉｎ　ｖ）／ｄ（Ｉｎ　ｔ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性で、近い表面と遠い表面を有する、容器壁
   における腐食を検出する方法であつて、（イ）送信アン
   テナと受信アンテナを、腐食を検査すべき容器壁部分の
   近い表面に近接させて配置し、 （ロ）送信アンテナに電流によつてエネルギーを供給し
   、 （ハ）送信アンテナへのエネルギー供給を急激に断つて
   、容器壁部分内に電流を誘導し、 （ニ）前記容器壁部分における前記誘導電流の存在と減
   衰を受信アンテナによつて検出し、 （ホ）前記アンテナを前記 容器壁の一つの位置から別の位置に移動させることによ
   つて引起される、前記送信アンテナおよび受信アンテナ
   と前記容器壁との間の距離の変動、によつて影響される
   、前記容器壁部分の前記誘導電流の前記減衰の記録を、
   ある時間にわたつてとり、 （ヘ）前記誘導電流の時間に対する減衰率を決定するこ
   とによつて、前記誘導電流の減衰の記録を、距離変動に
   よる前記影響に関して補正し、 （ト）前記補正記録を、前記容器壁部分の厚さ決定のた
   めに解釈して、前記容器壁部分に腐食が存在するかしな
   いかを推論しうる 各ステップから成ることを特徴とする容器壁における腐
   食を検査する方法。
2. （２）前記誘導電流の前記減衰率の変化が前記補正記録
   のある部分において割合に一定となり、さらに、減衰率
   の変化が割合に一定になる前記補正記録の部分を、厚さ
   が既知の大体同じ容器壁のある部分に同様に誘導される
   電流の減衰の記録として生成される基準記録において減
   衰率の変化が割合に一定になる部分と比較することによ
   つて、前記容器壁部分の厚さを決定するステップを含む
   請求項１記載の方法。