JPH04140654A - 管検査方法及び管検査装置 - 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、例えばガス管といった流体輸送配管の肉薄部
あるいは漏洩部等の欠陥部を検出する管検査方法及び管
検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の管の欠陥部の管検査方法及び管検査装置
としては、検査対象の管の外部からこれを検査するもの
がある。そして、例えば前記管が埋設管で、管内を流れ
ている流体が高圧流体であり、流体がピンホール等から
漏洩している場合は、漏洩箇所を含む区間を減圧操作し
た後、この管を掘削作業により露出させて管の外部から
欠陥部近傍の検査作業をして、欠陥部の検出をしていた
。

こういった場合に使用される検査方法としては、磁気、
渦電流、超音波等を利用するものか知られており、検査
対象の管に欠陥部が存在することにより磁場、渦電流の
発生状態、超音波の反射波の状態が変化することを利用
して欠陥を検出するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、最近、その経済性等の理由から比較的流
体圧の高い管を活管状態のまま修繕することか望まれて
いる。この際、従来の方法を採用すると、管が活管状態
であるため、例えば漏洩部近傍を掘削操作によって露出
状態とした場合、管内の高圧流体が大量に噴出すること
となり、非常に危険である。

また、従来の方法においては、管の肉厚が変化している
部位を検出することは比較的容易であるが、これらの検
査方法が漏洩する流体の流れ（漏洩）に関係なく管の物
理特性を検出するものであるため、流体が漏洩している
場合に、漏洩箇所をピンポイントすることが比較的困難
であった。

そこで本発明の目的は、例えば高圧流体を流している埋
設管に漏洩か生じている場合にも、この埋設管を活管状
態のまま漏洩箇所近傍を掘削操作することなしに、欠陥
部としての漏洩部を検出することか可能な管検査方法及
び管検査装置を得ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による管検査方法の特
徴手段は、 検査対象である活管状態の管の内部から管内壁面を加熱
または冷却し、昇温または冷却状態で、管内壁面におけ
る温度分布を検出することにより管の欠陥部を検出する
ことである。

また、本願の管検査装置の第１の特徴構成は、管の内部
に挿入される管内挿入体に、管内壁面を加熱する加熱装
置と、昇温状態にある管内壁面の温度分布を検出する検
出装置と、加熱装置及び検出装置を管の内部で位置保持
する保持機構とを備えたことである。さらに本願の管検
査装置の第２の特徴構成は、管の内部に挿入される管内
挿入体に、管内壁面を冷却する冷却装置と、冷却状態に
ある管内壁面の温度分布を検出する検出装置と、冷却装
置及び検出装置を管の内部で位置保持する保持機構とを
備えたことにあり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、本願の方法においては検査対象である活管状態
の管が、管内部から加熱または冷却される。ここで、こ
の昇温もしくは冷却状態において、管の特定部に漏洩部
もしくは肉薄部である欠陥部があると、この部位におけ
る熱分布が、正常な部位と比較して異なったものとなる
。

即ち例えば、昇温状態にある管が、特定部位において漏
洩を生じており、この部位から圧力流体が漏れ出してい
ると、漏洩部において漏れ出す流体が管壁面の熱を管外
に持ち出してしまい、その結果、漏洩部が冷却されて正
常部と比較して低温部となるのである。冷却される場合
は、前述とは逆の現象が起こる。一方、管が漏洩するこ
となく肉薄となっていると、この部位と正常肉厚の部位
とではその熱伝導性が異なり、加熱あるいは冷却によっ
てその部位の温度が正常部と異なることとなるのである
。そして、本願においては、こういった温度分布を管内
部側から検出することにより欠陥部を検出するのである
。

さて、本願の検査装置においては、管内挿入体に加熱装
置または冷却装置、検出装置、および保持機構が備えら
れている。この保持機構は前述の加熱装置または冷却装
置、検出装置を管内で定位置に保つ。この状態で加熱装
置または冷却装置により管内壁面が加熱または冷却され
るのである。管内壁面の温度分布は上述の説明の原理に
より、欠陥部に依存した温度分布を取ることとなるが、
この温度分布が検出装置により検出され、結果、欠陥部
を検出することができるのである。

〔発明の効果〕

したがって、本願の方法及び装置を採用する場合、欠陥
部の検査を管内面からおこなうことが可能であるため、
例えば、直接問題となっている漏洩部の外側が露出する
状態で作業をする必要はなく、管内の高圧流体が大量に
外部に噴出する等の問題は回避でき、活管状態のまま欠
陥部の検出が可能となっている。さらに管に漏洩部があ
り、この部位から流体が漏れている場合は、管内から管
外へ移動する流体によって、漏洩部近傍から熱が管外へ
搬送されるため、この要因に基づいて顕著な温度変化が
管内壁部に生じ、確実に漏洩部を検出することが可能と
なったのである。（たとえば、磁気、渦電流、超音波等
の場合は、漏洩部に電磁気的、あるいは物理的な接触か
点々と有った場合、検出結果か明確でない。） 〔実施例〕 本願の実施例を図面に基づいて説明する。第１図４二は
、本願の管検査装置（１）が示されており、第２図、第
３図には、この管検査装置（１）を使用して埋設管（２
）に発生している漏洩部（ａ）の位置検出をおこなって
いる状態が示されている。

先ず、第１図に基づいて本願の管検査装置（１）の構成
を説明する。この管検査装置（１）は、管内に挿入され
る管内挿入体（３）と、管外で作業者によって操作され
る管外操作部（４）から構成されている。これらの管内
挿入体（３）と管外操作部（４）とは、実施例において
は操作ケーブル（５）で接続されている。さて、前述の
管内挿入体（３）は、加熱装置としての管内壁加熱部（
６）と検出装置としての赤外線センサ一部（７）を備え
ている。ここで、管内壁加熱部（６）はこの部位（６）
より赤外線（Ｒ）を放射し、管内壁面（８）を加熱する
。そして、加熱状態にある管内壁面（８）の温度分布が
前述の赤外線センサ一部（７）により検出されるのであ
る。またこの管内挿入体（３）は保持機構（９）を備え
ており、前述の管内壁加熱部（６）および赤外線センサ
一部（７）が、その検出状態において検査対象の管（２
）の軸芯（Ｚ）に保持される構成とされているのである
。

ここで、この保持機構（９）は、操作ケーブル（５）の
先端部に設けら、管軸方向に延出する３本の位置決め脚
部（ｌＯ）から構成されている。この位置決め脚部（ｌ
Ｏ）は、それぞれ形状記憶合金で一端を操作ケーブル（
５）に連結されており、検査状態である加熱状態で、各
位置決め肺部（１０）が図示するように管内壁面（８）
側に開き、前述のように各部位（６）　（７）を管軸（
Ｚ）に合わせるのである。

一方、管外操作部（４）には、管内壁加熱部（６）およ
び赤外線センサ一部（７）の制御操作装置（１１）およ
び、前述の赤外線センサ一部（７）による検査結果を分
析する判別装置（１２）が備えられているのである。こ
の判別装置（１２）は、管内壁面（８）の温度分布に特
別な特異点（線あるいは面等の場合もありうる。）があ
る場合に、この位置を欠陥位置として判別するのである
。

以下に第２図、第３図に基づいて、上述の管検査装置（
１）の使用方法について埋設管（２）の漏洩部（ａ）を
検出する場合について説明する。

図上、八で漏洩部（ａ）の上方部位が示されている。さ
て、このように埋設管（２）に漏洩か生じている場合、
Ａで示す部位から離間した埋設管（２）が正常な部位（
Ｂで示す。）で、掘削操作をおこない、埋設管（２）を
露出させる。そして、埋設管（２）の露出部（Ｃ）に、
シール状態で管外部から前述の管内挿入体（３）を挿入
できる挿入部付の穿孔機（１３）が取り付けられる。こ
の穿孔機（１３）によって、埋設管（２）に前述の管内
挿入体（３）を埋設管内に挿入する開口（１４）が穿孔
される。つぎに、第２図に示すように、穿孔機（１３）
の挿入部（１５）より管内挿入体（３）が挿入される。

この挿入操作にあたっては、前述の位置決め脚部（１０
）は管内壁加熱部（６）、及び赤外線センサ一部（７）
に接触した棒状の状態とされている。

さて、第３図に示すように、この管内挿入体（３）は作
業者の手動押し操作により漏洩部（ａ）近傍まで移動さ
れる。そして、操作制御装置（１１）により管内壁加熱
部（６）と赤外線センサー部（７）が始動されるのであ
る。この状態で、位置決め脚部（１０）は温められ、管
内壁加熱部（６）と赤外線センサ一部（７）の位置が埋
設管（２）の管軸（Ｚ）位置に合致するようになる。

そして、管内挿入体（３）を管軸（Ｚ）方向に移動させ
るとともに、赤外線センサ一部（７）が管径方向の位置
を走査して、管内壁面（８）の温度分布を検出するので
ある。

この検出結果は、操作ケーブル（５）によって管外にあ
る判別装置（１２）に送られ、温度分布を判別すること
で、ピンホール、肉薄部等の有無が判別されるのである
。

〔別実施例〕

上述の実施例においては、管内壁面（８）を加熱するこ
とにより、管内壁面（８）に温度分布を生じさせ欠陥部
（ａ）の有無の検出する例を示したが、加熱するかわり
に冷却してもよい。

また、一般に定常的に加熱状態にある場合は、赤外線セ
ンサ一部（６）の検出域に対して、管内壁面（８）の温
度分布がその域外となった場合に検出が不可能となるが
、一端、加熱また冷却状態とし、この後、この操作を中
断して管内壁面（８）の温度を常温まで回復するように
操作すると、この回復過程で赤外線センサ一部（７）の
検出域に温度分布が入り、比較的容易に現場作業で検査
を進めることも可能となる。

この手法に関連して、管内壁面（８）に対して加熱と冷
却を繰り返してもよい。

さらに、前述の実施例においては、管内挿入体（３）と
管外操作部（４）とを操作ケーブル（５）で接続したが
、管内挿入体（３）を自走型のものとし、検出装置（７
）の検出結果を無線等により送る構成とすることも可能
である。さらに、判別装置（１２）を設けるかわりに検
査結果を表示する表示装置を備え、この表示装置を見な
がら作業者が欠陥部の有無を判別することも可能である
。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る管検査方法及び管検査装置の実施例
を示し、第１図は管検査装置の斜視図、第２図、第３図
は管検査装置の使用状況を示す図である。 （１）・・・・・・管検査装置、（２）・・・・・・管
、（３）・・・・・・管内挿入体、（６）・・・・・・
加熱もしくは冷却装置、（７）・・・・・・検出装置、
（８）・・・・・・管内壁面、（９）・・・・・・保持
機構、（ａ）・・・−・・欠陥部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検査対象である活管状態の管（２）の内部から管内
   壁面（８）を加熱もしくは冷却し、昇温もしくは冷却状
   態で、前記管内壁面（８）における温度分布を検出する
   ことにより前記管（２）の欠陥部（ａ）を検出する管検
   査方法。 ２、請求項１記載の管検査方法に使用される管検査装置
   であって、 前記管（２）の内部に挿入される管内挿入体（３）に、
   前記管内壁面（８）を加熱する加熱装置（６）と、昇温
   状態にある前記管内壁面（８）の温度分布を検出する検
   出装置（７）と、前記加熱装置（６）及び検出装置（７
   ）を前記管（２）の内部で位置保持する保持機構（９）
   とを備えた管検査装置。 ３、請求項１記載の管検査方法に使用される管検査装置
   であって、 前記管（２）の内部に挿入される管内挿入体（３）に、
   前記管内壁面（８）を冷却する冷却装置（６）と、冷却
   状態にある前記管内壁面（８）の温度分布を検出する検
   出装置（７）と、前記冷却装置（６）及び検出装置（７
   ）を前記管（２）の内部で位置保持する保持機構（９）
   とを備えた管検査装置。