JPH01254834A - 二重管の検査方法 - 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］ 本発明は互いに材質の異なる金属が内管と外管として機
械的に結合された二重管の品質を検査する方法に係わる
ものである。

［従来の技術］ 石油の枯渇化にともない掘削環境の高温高圧と過酷なサ
ワー化あるいはボイラー、化学プラント、Ｍ子カプラン
ト等の効率向上のため高温高圧化等に対応して使用され
るラインパイプ、油井管、プラント用ｍｙあるいはボイ
ラーチューブは高機能を有する必要性が高まっている。

そのため管類は従来の単一材料から複合材料へと移りつ
つあり、外管と内管材料が異なる二重管が発明されてい
る。その二重管の製造は大きく分けて三方式あり、一つ
は内外管の金属的結合を狙った特開昭５４−１４５３６
０号公報にみられるクラツド鋼管等があり、もう一つは
内外管の界面は機賊的結合により一体化を狙った特開昭
５５−１１７５１４号公報にみられる拡管焼きばめ方式
による二重管等がある。前者の二重管はクラツド鋼管で
あることから内管と外管は金属結合であるため超音波探
傷試験が可能である。その測定は例えば鉄鋼便覧■の７
．非破壊試験の４５９頁〜４６８頁に記載されている超
音波探傷試鵠法によって検査が行なねれている。後者の
二重管は内管と外管を別々に製造して組み立てるこトカ
ら各々の材質を造り込むことができるので内外管の材質
制御がクラツド鋼管より優れており注目を集めている。

しかしながら二重管の機能として耐食性をもつ内管に貫
通欠陥があれば即耐食性を有しない外管が腐食性物質に
接して二重管の耐用年数を著しく短くする。また、内外
管の一体化の程度は内管の係止力、インプローション特
性に影響をおよぼす。インプローション現象とはサワー
ガス環境’ＦＪで使用中イオン化した水素が鋼材を通過
して内外管の界面隙間に到達すると水素分子となりガス
の状態で蓄積され界面圧力は徐々に増加する。従って内
管には外圧として作用し、内管に作用する内外圧の差が
限界値を菖すと内管が座屈する現象である。この際、外
管は内管の変形を拘束しインプローション現象を抑制す
るので一体化の程度が重要となる。

一方、内管と外管の一体化の程度を検査する方法として
第２図（イ）に示すように輪切り採取した二重管の内管
１ｂ内面に二軸のひずみゲージ１０をはり、外管１ａを
除去前後のひずみを測定し、タト管１ａ除去による内管
１ｂの１７ＦＪ放ひずみにより残留応力を算出する測定
法等による破壊試験によって行なわれている。第２図（
ロ）は外管除去後の状況を示す。

［発明が解決しようとする課題］ 内管の損傷の有無を検出するためにクラツド鋼管で用い
られるような外管側からの超音波探傷検査を適用するこ
とは内管と外管の結合が機械的であり金属的結合でない
ため、超音波が外管内面で反射してしまい内管の検査は
不可能である。一方、内管と外管の一体化の程度の測定
にひずみゲージを用いた残留応力測定を用いることは製
品を破壊しなければならない。

本発明は上記の事情を鑑みなされたものであり、内管と
外管とが機械的結合されている二重管の内管損侶の有無
と内管と外管との一体化の程度を全製品に対して非破壊
的に簡便にできる検査方法を堤供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨とするところは内管と外管が機械的に結合
された金属製二重管の検査方法において、内管と外管の
界面隙間を真空にし、その真空度の時間変化または到達
真空度を測定することにより、内管の貫通欠陥の有無を
検知し。

該欠陥の存在が検出されなかった場合は、引き続き界面
隙間にガスを導入して、その導入したガスの容積を以っ
て内管と外管の一体化の程度を測定することを特徴とす
る二重管の検査方法にある。

［作　　　用コ 第１図に本発明に使用する検査装置の概要の一例を示す
。図中１は二重管で１８は外観、１ｂは界面隙間である
。２は二重管両端に取付けられた内外管シールで２８は
界面隙間１ｃを真空に引くためのシールであり、ストッ
プバルブ３ａ、管路４ａ、４ｃ、真空計５および真空ポ
ンプ６が連結されている。　２ｂ真空に引かれた界面隙
間１ｃにガスを吸引させるためのシールであり、ストッ
プバルブ３ｂ管路４ｂ、４ｄ、吸引ガスの容積測定器７
に連結されている。７ａが容積測定用のピペット、７ｂ
はピペット内に送りこまれる水の槽、７ｃは水である。

８は界面隙間１ｃおよび管路４ａ、４ｂ、４ｃ、　４ｄ
内を大気圧にするためのリリーフバルブである。

本発明を第１図の装置で行なう場合を説明する。はじめ
にストップバルブ３ａ、　３ｂ、リリーフバルブ８を開
き界面隙間１ｃならびに管路４ａ、　４ｂ、４ｃ、４ｄ
を大気圧にした状態で容積ｉ１＋ｌＩ定のピペット７ａ
の水位が適当な位置になるように水の４１ｆｆ７ｂの位
置を定める。つぎにリリーフバルブ８とス１−ツブバル
ブ３ｂを閉じ、真空ポンプ６を作動して、界面隙間１ｃ
、管路４ａ、　４ｃの部分の真空状態を真空計５にて監
視して内管損傷の有無を検査する。内管の健全製が良好
な真空度により確認できたら、ストップバルブ３ａを閉
じ、真空ポンプ６を止めて、ストップバルブ３ｂを開き
、管路４ｂ、　４ｄおよび容積測定用のピペット７ａ内
のガスを真空状態の界面隙間ＩＣ吸引させると、それに
ともない容積測定用のピペット７ａの水位が変化する。

したがってこの量を測定することにより界面隙１’Ｊ１
１ｃがＪｌす定可能となる。なお界面隙間ＩＣに係わら
ないシール２ａからストップバルブ３８間の容積ならび
にシール２ｂからストップバルブ３ｂの容積は予め測定
しておき、先の界面隙間容積の測定値との加減計算によ
り界面隙間実容積を求める。

内管が健全な試験体を用いて界面隙間容積を真空状態に
した後、ガスを吸引させた結果を第３図に示す。第３図
の例えば外径す：８８．９ｎｕ、長さ：５５０ｎｎ、外
管材：炭素鋼、肉厚１４．９５ｍ＋＋＋、内管材二合金
鋼、肉厚１．５０ｎｎである。図により明らかなように
一体化の程度を現わす一体化残留応力と界面！ＩＡ間容
積とのよい相関が得られる。

［実　施　例コ 拡管焼きばめ方式で製造された二重管で外管材質がＮ８
０（ＡＰＩ規格）、内管材質Ｉｎｃｏｎｅ１６２５（ｃ
ｒ−Ｎｉ合金鋼）、管寸法が外径８８．９ａｍ、外管肉
厚４．９５ｏｗｎ、内管肉厚１．５０ｎｙｏ、長さ５５
０ｍの二重管を用いて測定した結果、内管貫通欠陥を生
じた試、験体は初期の界面隙間の真空引きにおいて到達
真空度が悪く、真空状態の保持を行なうと真空度の低下
が著しい事から容易に判定できることがわかった。内管
が健全な試験体より輪切り試験片を採取して内管内面に
ひずみゲージをはり外管除去前後のひずみ変化より一体
化残留応力を測定した結果と本発明の方法による測定結
果を表−１に示し、併せてインプローション試験結果も
示す。これらの結果は互いによい相関が得られ本発明に
よる検査方法の有用性が確認できた。

表　　−１ ［発明の効果〕 本発明の二重管の検査方法を用いることにより、これま
で困殖であった二重管製造後の内管の貫通欠陥が容易に
検査可能となると共に内外管の一体化の程度も破壊検査
でなく非破壊的に検査が可能となり品質管理の充実、さ
らにこの方式を製造ラインに組み込むことのより生産性
の向上において寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の一例を示す構成
図、第２図（イ）、（ロ）は従来の内外管の一体化の程
度の検査方法の模式図、第３図は界面隙間容積と一体化
残留応力の関係を示すグラフである。 １・・・二重管　　　　　　１ａ・・・外管■ｂ・・・
内管　　　　　　　１ｃ・・・界面隙間２ａ、２ｂ・・
・内外管シール ３ａ、　３ｂ・・・ストップバルブ ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・管路　５・・・真空計６
・・・真空ポンプ　　　　７ａ・・・ピペット７ｂ・・
・水槽　　　　　　　８・・・リリーフバルブ１０・・
・ひずみゲージ 第１図 （イ）　　　　　　　　　　　　　（ロ）２ａ、２ｂ：
内外管シール ３ａ、３ｂニストツプバルブ ４ａ、　４ｂ、　４ｃ、　４ｄ：管路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　内管と外管が機械的に結合された金属製二重管の検
   査方法において、内管と外管の界面隙間を真空にし、そ
   の真空度の時間変化または到達真空度を測定することに
   より、内管の貫通欠陥の有無を検知し、該欠陥の存在が
   検出されなかった場合は、引き続き界面隙間にガスを導
   入して、導入したガスの容積をもって内管と外管の一体
   化の程度を測定することを特徴とする二重管の検査方法
   。