JPH04145358A - 浸炭部の測定方法 - Google Patents
浸炭部の測定方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ングチューブ中に原料ナフサを通過させ、チューブ中に
て原料ナフサを高温高圧下に熱分解してエチレン等を回
収している。
ばHP材(Fe−25Cr−35Ni)が挙げられる。
応に伴って生成されたカーボンがチューブ内面に付着し
、これが金属内部に拡散して浸炭が発生する。この浸炭
部はチューブの延性低下を招来するため、安全で円滑な
操業を維持するためには浸炭検査を定期的に実施し、チ
ューブ内面部の浸炭の有無及びその進行状況を的確に把
握することが必要である。
する装置として、これまで磁気を利用した種々の装置が
提案されている。これらの装置は、チューブ本体は非磁
性であるのに対し、浸炭部は磁性であることを利用する
もので、磁石から発せられた磁力線が磁性部によって変
化する量を検出するものである。
表面から検査し、磁力線の変化を測定した後、HP材を
切断して断面を王水を用いて腐蝕させ、浸炭層と健全部
との腐蝕差により健全部厚さを測定し、グラフにしたも
のである。通常は浸炭の進行に伴ない、磁力線は大きく
変化する一定の傾向を示しており、これによってクラブ
キングチューブを交換すべきか否かの判定に用いること
が出来る。
チューブを検査した折、A領域で示すように浸炭層は発
生していなかったにも拘わらず、磁力線が変化する場合
があった。
高温にさらされるため、管の外表面が脱炭、窒化等によ
って変質し、変質層を形成したからである。
の外表面に存在しているから、検出装置の検出部に影響
を与え、磁力線を変化させたのである。
の際、磁力線の変動は管内面の浸炭によるものと誤認す
るおそれがある。
93168号公報に開示する方法によって、浸炭部の存
在が判断できる測定装置を提案した。
してケース(10)中に配備し、磁極間にて磁石(12
)の磁力線と平行にホール素子(40)を配置したもの
である。この装置は被検材表面に発生する磁性変質層の
影響を受けないで浸炭部を測定できる利点があった。
題があるため、第2磁石(16)とその磁極に近接して
磁力線と交叉する様に第2ホール素子(42)を配置し
、2つのホール素子(40)(42)の出力を見較べて
浸炭部の拡がりを判断せねばならなかった。
響を受けるから、これと対処するには、対象位置に第3
ホール素子を設けると共に、被検材と同じ材料で製った
ダミー片を備えねばならず、該装置は取扱い不便なため
、改良が望まれていた。
する方法を鋭意研究した。その結果、検査対象物に対し
て磁石のNS磁極を第5図の如く水平に配置した場合と
、第6図の如く垂直に配置した場合では、磁力線変化の
状況が異なることを見出した。
した浸炭部に相当するとして、鉄片(36)の上方に磁
石(12)を配置して、鉄片(36)からの距離dをチ
ューブの健全層の厚さであると想定し、両磁極は、磁石
中心と鉄片(36)を結ぶ直線に対し直交する様に配置
した。
(14)を配置して、鉄片(36)の距離dによって、
ホール素子(14)の起電力が変化する様子を測定し、
磁束密度変化率を求めた。
。鉄片(36)が無い場合、ホール素子(14)と交叉
する磁束の磁束密度は、Bo=65ガウスである。
たときの、ホール素子と交叉する磁束密度をBdとする
。
肉厚6mm以上に及んでいることが判る。
を通る様に磁石を配置し、ホール素子(18)を磁極か
ら放射される磁力線と交叉する様に配置した。磁石(1
6)は第5図の磁石(12)と同じものであるが、ホー
ル素子(18)と交叉する磁束密度はBo=700ガウ
ス、その他の条件は第5図の実験と同じである。
ブの肉厚内部には殆んど浸透せず、表面から深さ4mm
以上では磁束密度変化は無かった。
と平行に配置すると、磁力線はチューブの肉厚の深くま
で浸透するが、磁石をチューブ壁に対し垂直に立てると
、磁力線はチューブ壁への浸透は浅いことが判る。
離dの高さに薄鉄板(38)を配置したちのである。
に相当する。
ウスであった。
から2mm以上に浸透していることが判る。
離dの位置に薄鉄板(38)を配置したものである。
ガウスであった。
面から2mm以上には殆んど浸透していないことが判る
。
とによって、浸炭層及び変質層の夫々の影響を合計した
影響による磁束密度の変化を測定することが出来る。
とによって、変質層のみの影響による磁束密度の変化を
測定することが出来る。
単独による磁力線の変化を出力出来るのである。
ても、支障なく浸炭層の有無を検査できる方法を明らか
にすることを目的とする。
して磁極中間部の磁束密度の変化を測定する工程と、 被検材表面に対して磁石(16)の両磁極を垂直に配置
して磁極から放射される磁束密度の変化を測定する工程
と、 上記2つの工程の測定データを信号処理して、測定デー
タの差信号を出力する工程 とによって、被検材表面に形成された磁性層の影響を消
化し、浸炭部のみによる磁束密度の変化を出力すること
により、浸炭部の発生及び浸炭の進行を検出するもので
ある。
面の浸炭部の両者の影響による磁束密度変化を測定し、
第2工程によって、被検材の外表面近傍の変質部による
磁束密度変化を測定し、2つの測定値の出力差を演算す
ることによって、浸炭層単独による影響を測定できる。
も、拡がっている場合でも、正しく表示できる。
るためのものであるから、特許請求の範囲を狭く解釈す
るために用いるべきではない。
の如き非磁性材料で作られたケース(10)中へ、磁気
測定する第1検出手段(1)と第2検出手段(2)が、
所定間隔離して配置され、ケース(10)中には、熱可
塑性樹脂(図示せず)を充填して固化し、第1、第2検
出手段(1)(2)を動かない様にケース中に固定して
いる。
段(2)は、情報処理回路(20)に接続され、該回路
には出力を表示する計器(28)が必要に応じて接続さ
れる。
0)内に永久磁石(12)を配備し、該磁石のN極とS
極との中間部の磁場内に、磁石から放射される磁力線の
方向と交叉するようにホール素子(14)を配置してい
る。ホール素子(14)は増幅器(22)を通じて情報
処理回路(20)に接続される。
石(16)を配備し、該磁石の両磁極をケース(10)
の検査面(11)と略直交する方向に向けて取り付ける
。
から放射される磁力線と交叉する様に配備する。ホール
素子(18)は増幅器(24)を通じて情報処理回路(
20)に接続される。
m、長さ20mmの断面矩形を用いた。
であって、1000ガウス、直径6mm、長さ10mm
の断面円形を用いた。
ューブ(30)の外表面に当て、両磁石(12)(16
)の夫々の磁束密度の変化を検知することにより、被検
材(34)の内部に存在する浸炭部(32)を測定する
ものである。
いて、磁石は永久磁石に代えて電磁石を使用してもよい
。
、第1検出手段(1)の出力Xと第2検出手段(2)の
出力Yとの差が計算され、その差を表わす出力X−Yが
計器に表示される。
)(18)は、夫々の磁石からの磁力線と交叉する様に
配置されているから、常時起電力を発生している。
0)を被検材表面から約1 mmの高さに接近させて、
被検材に沿って移動させると、被検材が浸炭部、変質層
を形成していない健全状況のときは、磁力線の状況は変
らず、ホール素子(14)(18)の起電力は一定であ
る。
(lO)が被検材の外表面に形成された変質層(34)
に接近すると、変質層(34)の磁性に影響されて第2
検出手段(2)のホール素子(18)と交叉する磁束密
度は増加する。
ら放射される磁力線は変質層(34)ら引き寄せられる
から、磁石(12)の中間部におけるホール素子(14
)と交叉する磁束密度は低下する。
(32)に接近すると、第2検出手段(2)のホール素
子(18)と交叉する磁束密度には変化はないが、第1
検出手段(1)の磁石(12)からの磁力線は浸炭部(
32)に向かって集まり、磁石(12)の磁極間ではホ
ール素子(14)と交叉する磁束密度は低下するから、
第1検出手段(1)のホール素子(14)の起電力は大
きく変化する。
面に変質層を形成した被検材(肉厚10mmのクラッキ
ングチューブ)を測定した結果を第4図に示す。
存在する領域と、存在しない健全な領域とが混在してい
るにも拘らず、外表面から内面の浸炭部に至る距離と、
計器の読みとの間に良好な相関関係を示している。
外表面に窒化、脱炭等による磁性変質層、内面に浸炭部
が形成された被検材を、外側から非破壊的に測定するの
に適している。
業者であれば、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変
形が可能であることは勿論である。例えば、ホール素子
(14)(18)に代えて、その他の磁気検出センサー
を用いることが出来る。
明装置の使用状況を示す正面図、第3図及び第4図は、
被検材を測定したときの、健全部厚さと磁力線変化を示
すグラフであって、第3図は従来方法によるもの、第4
図は本発明方法によるものを示す、 第5図、第7図は第1検出部の実験状況を示す説明図、
第5a図、第7a図は、同上における被検材表面からの
深さによる磁束密度変化を示すグラフ、 第6図、第8図は、第2検出部の実験状況を示す説明図
、第6a図、第8a図は、同上における被検材表面から
の深さによる磁束密度変化を示すグラフ、第9図は出願
人が以前提案した従来装置の概略図である。 (1)・・・第1検出手段 (2)・・・第2検出手段
(lO)・・・ケース (12) (16)・・
・磁 石(14) (18)・・・ホール素子
Claims (1)
- (1)パイプ状の被検材の内面に、浸炭部の発生を検査
する方法に於いて、 被検材表面に対して磁石の両磁極を水平に配置して磁極
中間部の磁束密度の変化を測定する工程と、 被検材表面に対して磁石の両磁極を垂直に配置して磁極
から放射される磁束密度の変化を測定する工程と、 上記2つの工程の測定データを信号処理して、測定デー
タの差信号を出力する工程とによって、被検材表面に形
成された磁性層の影響を消去し、浸炭部のみによる磁束
密度の変化を出力することを特徴とする浸炭層の測定方
法。
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Cited By (2)
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1990
- 1990-10-08 JP JP2271978A patent/JP2539091B2/ja not_active Expired - Lifetime
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