JPH06148146A - 管内点検用プローブ及び点検装置 - Google Patents

管内点検用プローブ及び点検装置

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JPH06148146A
JPH06148146A JP4296947A JP29694792A JPH06148146A JP H06148146 A JPH06148146 A JP H06148146A JP 4296947 A JP4296947 A JP 4296947A JP 29694792 A JP29694792 A JP 29694792A JP H06148146 A JPH06148146 A JP H06148146A
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JP
Japan
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probe
pipe
flexible tube
inspection
signal
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Pending
Application number
JP4296947A
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English (en)
Inventor
Hisakazu Mori
久和 森
Hidehiko Suetsugu
秀彦 末次
Yutaka Ishimaru
裕 石丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06148146A publication Critical patent/JPH06148146A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/0289Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管の曲げ部等の配管が偏平になっている部
分についても厚み測定や欠陥検査を精度よく行うことが
できる装置を提供することを目的とする。 【構成】 内部に探触子を保持した円筒部材とその両端
に外側に拡がる複数の突起からなるゴム製の管内点検用
プローブ、および該プローブ、該プローブを先端部に保
持し、内部に信号ケーブルを有するフレキシブルチュー
ブ、該フレキシブルチューブを駆動、回転させる駆動装
置、該駆動装置の制御装置、前記ケーブルを介して探触
子から得られる検査信号を計測する検査装置からなる管
内点検装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学プラント等に使用
されている曲げ部を有する配管を点検するためのプロー
ブ及びそれを備えた点検装置に関する。さらに詳しく
は、直管部と管の曲げ部の肉厚測定や欠陥検査に適し
た、特に曲げ部を精度良く検査するのに適したプローブ
及びそれを備えた点検装置に関する。
【0002】
【従来の技術】化学プラントなどに設置されている熱交
換器の伝熱管やボイラ水管あるいは配管などの保守検査
には、管内にプローブを挿入したり、管外壁面に直接プ
ローブを接触させて超音波厚み測定や欠陥検査のための
渦流探傷試験あるいは小型カメラを管内に挿入しての目
視検査が行われている。これら検査用プローブを管内に
挿入して全面検査を行う時には、プローブを周方向に回
転及び軸方向に移動させて行う。
【0003】石川島播磨技報、第30巻、第4号、27
4〜280頁(平成2年)には水浸超音波法によるボイ
ラーチューブ診断装置が記載されている。この装置のプ
ローブの調芯機構はウレタン製の薄肉円盤を複数個設置
した方式である。同様な装置が特開昭61−27425
4号、特開昭62−127666号にも提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法、装置では直管部の厚み測定や欠陥検査は可能であ
るが、配管の曲げ部等の配管が偏平になっている部分に
ついては、超音波探触子や渦電流コイルを用いて肉厚測
定や欠陥検査などを配管の全面に行うことは不可能であ
る。
【0005】本発明者は配管の曲げ部等の配管が偏平に
なっている部分でも軸、周方向の肉厚変動等が生じた管
全面の検査を精度良く行う装置について鋭意検討した結
果、探触子を保持するプローブを弾性体で形成し、配管
の内側の形状に合うように変形する構造にすることによ
り配管の直管部、偏平部共に精度良く検査できることを
見出し、本発明を完成した。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、内部
に探触子を保持した円筒部材とその両端に外側に拡がる
複数の突起からなるゴム製の管内点検用プローブ、およ
び該プローブ、該プローブを先端部に保持し、内部に信
号ケーブルを有するフレキシブルチューブ、該フレキシ
ブルチューブを駆動、回転させる駆動装置、該駆動装置
の制御装置、前記ケーブルを介して探触子から得られる
検査信号を計測する検査装置からなる管内点検装置であ
る。
【0007】プローブはゴム製であり、ゴムの種類は特
に限定されるものではなく、天然ゴム及びブチルゴム、
ネオプレンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが用いられ
る。ゴムの硬さHsが30〜100°、好ましくは50
〜90°のものが用いられる。本発明のプローブの構造
の一例を図1に示す。(1−1)は平面図であり、(1
−2)は(1−1)のA−A断面図、(1−3)はB−
B断面図である。
【0008】プローブは内部に探触子を保持する円筒部
材と、その両端に外側に拡がる複数の突起からなる調芯
部からなる。これら通常、ゴム製の一体物で作られてい
る。両端部の突起の数はゴムの硬さにもよるが、通常、
片側6〜12個、好ましくは8〜10個設けられる。調
芯部及び円筒部材の弾性によってプローブが配管の形状
に追従する。
【0009】配管の偏平部分における検査状況について
図を用いて説明する。図2は超音波厚み測定の従来法の
状況を示すものであり、超音波探触子1がプローブ(図
示していない)に装着され、配管2の中心01 を軸にほ
ぼ円回転する。超音波探触子1が(2−1)の0゜方向
を向いた状態では、管壁に向かって発射された超音波は
管壁表面と管壁底面で反射され、超音波信号が超音波探
触子1で受信できるので肉厚測定は可能となる。
【0010】しかし、超音波探触子1が0゜方向から9
0゜方向に回転し、(2−2)の位置に近づくにつれ、
偏平した管壁表面の接線に対する超音波の入射角度と反
射角度αが段々大きくなって、それにつれて超音波探触
子1で、超音波信号が受信されなくなり、肉厚測定は不
可能となる。この状態からさらに超音波探触子1が90
゜方向に回転するにつれ管壁表面の接線に対する入射角
度と反射角度αが段々小さくなってゆき、90゜回転し
た状態では、入射角度と反射角度αは零となって超音波
信号は再び受信され、肉厚測定が可能となる。これを9
0゜間隔で繰り返すため、肉厚測定が可能な範囲は0
゜、90゜、180゜、270゜付近のみとなり、管全
面の肉厚測定は不可能である。
【0011】渦電流コイルの場合は、(2−1)の状態
の時と(2−2)の状態の時では管壁表面の接線方向と
渦電流コイルの探傷面の方向が異ってくる。この違いが
リフトオフ信号として欠陥信号に重畳されるため欠陥信
号の判別が困難である。
【0012】図3は本発明の超音波厚み測定の状況を示
すものである。本発明のプローブ3は配管1が偏平して
もそれにつれて追随して偏平し、管壁表面の接線方向と
プローブ3の外周面の接線方向は常にほぼ等しくなって
いる。プローブ3が回転し、(3−1)の状態から(3
−2)の状態になっても、管壁表面と管壁底面で反射さ
れた超音波を常に超音波探触子で受信できるので肉厚測
定が可能となる。渦電流コイルの場合も、管壁表面の接
線方向と渦電流コイルの探傷面の方向が同じになるた
め、リフトオフ信号などの影響が少なくなって欠陥信号
の判別が容易となる。
【0013】このプローブはフレキシブルチューブの先
端部に取りつけられ、管内に挿入、引き抜き、回転させ
られる。駆動ローラーとフレキシブルチューブをはさん
で反対方向からフレキシブルチューブに押し付け力を持
って取り付けられたガイドローラーの回転によってフレ
キシブルチューブは前後に駆動する。駆動ローラー及び
ガイドローラーは回転フレームに一体となって支持さ
れ、回転フレームの回転によってフレキシブルチューブ
に回転が与えられる。これらの駆動は制御装置によって
目的にそって自動的に制御される。フレキシブルチュー
ブ内に有する信号ケーブルを介しプローブに支持された
探触子と外部に設けられた検査装置との間で信号を交換
し管内の点検を行う。
【0014】図4は本発明の管内点検装置の全体構成の
一例を示す。管内点検装置は熱交換器の伝熱管やボイラ
ー水管あるいは配管など曲げ部を有する配管2内へ超音
波探触子1を取り付けたプローブ3を挿入するためのフ
レキシブルチューブ5と配管2の曲げ部をプローブ3が
通過し易くするための球体ガイド4を備え、かつ、この
プローブ3を配管2の軸方向へ移動させるための駆動ロ
ーラー7と前記フレキシブルチューブ5をはさんで反対
方向からフレキシブルチューブ5に押し付け力をもって
取り付けられたガイドローラー8及びこれらを回転可能
に支持し、一体となって前記フレキシブルチューブ5に
回転を与える回転フレーム6から成る駆動装置と、この
回転押し込み量を制御する駆動装置コントローラー14
を備えている。なお、これにはプローブの挿入位置を計
測する手段を有している。
【0015】又、回転する超音波探触子1よりの超音波
信号をフレキシブルチューブ5より取り出すためのロー
タリコネクター9、超音波信号を受信する超音波厚み計
10、超音波厚み計のアナログ信号に重畳されたノイズ
信号を除去するためのノイズフィルター12及び超音波
信号を観察するオシロスコープ11、チャートレコーダ
ー13も備えている。プローブには渦電流コイルを取り
付けても良い。その場合には、超音波厚み計10を渦流
探傷器に置き替えれば良い。
【0016】図5、図6にフレキシブルチューブ5を菅
内に挿入・引き抜き回転を与えるための駆動装置の一例
を示す。図5は駆動装置の正面図、図6は側面図を示
す。フレキシブルチューブ5を管内に挿入、引き抜きす
るための駆動ローラー7とフレキシブルチューブ5をは
さんで反対方向からフレキシブルチューブ5に押し付け
ビス23によって押付け力を持って取り付けられたガイ
ドローラー8、この駆動ローラー7の回転力は駆動ロー
ラー用モーター16からの回転力が駆動ローラー回転用
プーリ19、20を経てはすば歯車(大)21、はすば
歯車(小)22によって伝えられる。
【0017】これらの駆動ローラー7やガイドローラ8
を回転可能に支持し、一体となってフレキシブルチュー
ブ5に回転を与える回転フレーム6の回転力は、旋回フ
レーム用モータ15からの回転力が旋回フレーム回転用
プーリ17、18を経て伝えらる。
【0018】
【発明の効果】本発明の装置によって配管の直管部はも
とより、曲げ部等の偏平している部分についても精度良
く超音波厚み測定や欠陥検査のための渦流探傷試験等を
行うことができる。
【0019】
【実施例】実施例1 図7に示す配管(管材質:STB35、外径50.8m
m、肉厚3.5mm、曲管部の曲率110mm)について、
図4に示した本発明の管内点検装置を用いて超音波水浸
法による肉厚測定行った。直管部(A)及び曲菅部
(B)の測定結果を図8に示す。直管部(A)及び曲菅
部(B)の肉厚を管外面から直接接触式の超音波探触子
を用いて測定した結果は2.2〜2.7mm及び1.9〜
2.5mmであった。本発明の装置で測定した結果と良く
合致している。
【図面の簡単な説明】
【図1】プローブの構造の一例を示す図である。
【図2】従来法における曲管部の測定概念を示す図であ
る。
【図3】本発明における曲管部の測定概念を示す図であ
る。
【図4】本発明の管内点検装置の一例を示す図である。
【図5】フレキシブルチューブの駆動装置の平面図であ
る。
【図6】フレキシブルチューブの駆動装置の側面図であ
る。
【図7】実施例1で用いた配管の形状を示す図である。
【図8】実施例1の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
1 探触子 2 配管 3 プローブ 4 球体ガイド 5 フレキシブルチューブ 6 回転フレーム 7 駆動ローラー 8 ガイドローラー 9 ロータリコネクター 10 超音波厚み計 11 オシロスコープ 12 ノイズフィルター 13 チャートレコーダー 14 駆動装置コントローラー 15 モーター 16 モーター 17 プーリー 18 プーリー 19 プーリー 20 プーリー 21 はすば歯車 22 はすば歯車 23 押し付けビス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に探触子を保持した円筒部材とその両
    端に外側に拡がる複数の突起からなるゴム製の管内点検
    用プローブ。
  2. 【請求項2】 ゴムの硬さHsが50°〜90°である
    請求項1記載の管内点検用プローブ。
  3. 【請求項3】 円筒部材の両端部の突起の数が片側6〜
    12個である請求項1記載の管内点検用プローブ。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のプローブ、該プローブを
    先端部に保持し、内部に信号ケーブルを有するフレキシ
    ブルチューブ、該フレキシブルチューブを駆動するはす
    ば歯車機構による駆動ローラーとフレキシブルチューブ
    をはさんで反対方向からフレキシブルチューブに押し付
    け力を持って取り付けられたガイドローラー及びこれら
    ローラーを回転可能に支持し一体となって前記フレキシ
    ブルチューブに回転を与える回転フレームからなる駆動
    回転装置、該駆動装置を制御する制御装置、前記ケーブ
    ルを介して探触子から得られる検査信号を計測する検査
    装置からなる管内点検装置。
JP4296947A 1992-11-06 1992-11-06 管内点検用プローブ及び点検装置 Pending JPH06148146A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010271072A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Naa Fueling Facilities Corp 管厚測定装置
CN109444258A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 核动力运行研究所 一种小管径涡流旋转探头
CN113970593A (zh) * 2021-09-16 2022-01-25 南京晨光集团有限责任公司 一种内外穿复合式涡流自动检测设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010271072A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Naa Fueling Facilities Corp 管厚測定装置
CN109444258A (zh) * 2018-12-21 2019-03-08 核动力运行研究所 一种小管径涡流旋转探头
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