JPH08160011A - 回転推進式探傷装置及びこの探傷装置における探傷センサの分岐部での移動方向選択方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】回転推進式探傷装置において分岐部での探傷セ
ンサの移動方向を選択可能とする。 【構成】探傷センサ３と、探傷センサの前側にコイルば
ね４を介して接続した先導体５と、先端に探傷センサを
接続可能に構成した長尺のコイルワイヤ２と、コイルワ
イヤを回転させて、その線間凹部に係合する突起により
ねじ状に推進させる回転推進装置１と、回転推進装置側
に設置し、コイルワイヤ内を通じた電線１１を介して探
傷センサと接続する探傷装置本体１０とから構成し、前
記突起はコイルワイヤに対する進退操作により係脱可能
に構成すると共に、先導体には配管系６の分岐部のティ
ー９の底面への近接を検出する近接センサを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は都市ガス供給管等の管の
腐食状況等を検査するための探傷装置、特に、曲がり部
を含む配管系の探傷を行えるようにした回転推進式探傷
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】埋設管等の配管系、特にエルボ、ティー
等の曲がり部を含む配管系の探傷を行うための装置とし
ては、従来、探傷センサや駆動車、カメラヘッド等を
屈曲自在に連結して管内を自走させる配管検査用ロボッ
トや、探傷センサを接続したワイヤをウインチで牽引
して探傷センサを管内に移動させる装置等が利用されて
いる。

【０００３】一方、直管の探傷には、送信コイルを装置
した送信ユニットと受信コイルを装置した受信ユニット
を所定距離隔てて連結して探傷センサを構成し、この探
傷センサをワイヤ等により埋設管内に走行させながら測
定を行うリモートフィールド渦流探傷装置が利用されて
いる。この探傷装置は、送信コイルに例えば数十Hz程度
の低周波の交流電流を流して電磁波を発生させて、これ
を管を横切って受信コイルに伝播させ、受信コイルの近
傍に存在する腐食減肉や貫通孔等の欠陥や継手等の検出
対象により生じる伝播時間の変化を測定して、検出対象
を検出するものである。また同時に、この際の探傷セン
サの走行距離により、検出対象が存在する位置を測定す
るものである。

【０００４】一方、曲がり部を含む配管内にセンサ等を
移動させる従来技術として、センサ等をコイルワイヤの
先端に固定し、このコイルワイヤをねじ状推進機構によ
り回転推進させることによりセンサを移動させる機構が
ある。例えば実開昭62-49728号公報参照。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】曲がり部を含む配管系
に対して探傷を行う上記装置は、いずれも大規模である
と共に、対象とする管の範囲の両端を切断してパージを
行わなければならず、掘削費用が大きいことに加えて、
小口径の配管系には利用できない。

【０００６】一方、曲がり部を含む配管系にねじ状推進
機構で回転推進するコイルワイヤによりセンサ等を移動
させる従来技術では、配管の分岐部における移動方向に
ついては考慮されておらず、移動方向が不定である。即
ち、直管からエルボ、ティーを経て左右側の直管に分岐
部する分岐部において、センサ等は進入方向をコントロ
ールできずに左右側のいずれかの直管に入ってしまう。
このため探傷装置に適用して、配管系の所望の個所の探
傷を行うのは困難であった。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みて創案された
もので、従来、直管にのみ用いられていたリモートフィ
ールド渦流探傷装置等の探傷装置を、曲管を含む複雑な
配管系にも利用できるように回転推進式とし、しかも分
岐部においては所望の方向を選択して確実に移動可能と
することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、探傷センサと、探傷センサの前側
にコイルばねを介して接続した先導体と、先端に探傷セ
ンサを接続可能に構成した長尺のコイルワイヤと、コイ
ルワイヤを回転させて、その線間凹部に係合する突起に
よりねじ状に推進させる回転推進装置と、回転推進装置
側に設置し、コイルワイヤ内を通じた電線を介して探傷
センサと接続する探傷装置本体とから構成し、前記突起
はコイルワイヤに対する進退操作により係脱可能に構成
すると共に、先導体には配管系の分岐部のティーの底面
への近接を検出する近接センサを設けた構成の回転推進
式探傷装置を提案する。

【０００９】そして本発明では、上記回転推進式探傷装
置において、コイルワイヤの回転推進により先導体が配
管系の分岐部のエルボからティーに至り、その底面に近
接した際には、回転推進動作の継続により分岐部を通過
させる第１の操作と、近接の検出により回転推進を一時
停止させ、次いで突起を線間凹部から後退させた状態で
コイルワイヤを暫時逆回転させた後、再び突起を線間凹
部に係合させてコイルワイヤの正回転の回転推進により
分岐部を通過させる第２の操作とを選択することによ
り、分岐部での移動方向を選択する方法を提案する。

【００１０】また本発明では、上記構成において、近接
センサは配管の管壁により動作する近接スイッチを、先
導体の先端から近く、側面からは遠い位置に設置して構
成することを提案する。

【００１１】以上の本発明を適用する探傷センサは、送
信コイルを設けた送信ユニットと受信コイルを設けた受
信ユニットを所定距離隔てて連結したリモートフィール
ド渦流式探傷センサとすることができる。

【００１２】一方、回転推進装置は、コイルワイヤを巻
回して収納した収納容器を基体に回転自在に支持すると
共に、収納容器のコイルワイヤ出入部の周囲上方に対応
して基体に支持筒部を突設し、先端に突起を設けた作動
棒を支持突部の側部に移動可能に支持し、作動棒の操作
手段を作動筒部に設けた構成を提案する。

【００１３】

【作用】探傷センサを介してコイルワイヤにより回転推
進されるコイルばねは、適当な弾性を持たせることによ
り曲がり部において先導体を管の内壁に押し付けなが
ら、自体が曲がりながら前進して行く。コイルワイヤが
進行方向に対して右回りに回転しながら推進していくと
すると、先導体はコイルばねにより進行方向に対して左
側の内壁に押し付けられながら前進するため、分岐部に
おいては必ず左側に進入して行く。同様に、コイルワイ
ヤが進行方向に対して左回りに回転しながら推進して行
くとすると、分岐部においては必ず右側に進入してい
く。このようにコイルワイヤを同一方向に回転推進させ
ると先導体、従って探傷センサはコイルワイヤの巻き方
向に応じて、分岐部のいずれか一方側にしか移動させる
ことができない。

【００１４】ところが、コイルワイヤの回転推進により
先導体が配管系の分岐部のエルボからティーに至り、そ
の底面に近接した際に、コイルワイヤの回転推進を一時
停止すると共に、停止状態において突起をコイルワイヤ
の線間凹部から後退させてねじ状推進動作を解除した状
態において回転推進装置によりコイルワイヤを逆回転さ
せると、先導体はそれまで押し付けられていた内壁から
離れて、他方側の内壁に押し付けられるようになり、ま
たそれまでの回転推進において蓄積されていたコイルワ
イヤ及びコイルばねのねじれが開放されて伸長するの
で、先導体は前方に押し出されて分岐部の右側に進入し
て行く。

【００１５】従って以上のいずれかの操作を選択するこ
とにより、探傷センサの分岐部での移動方向を選択する
ことができる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１は本発明の回転推進式探傷装置の構成及び動作を概
略的に示すもので、符号１はねじ状推進機構を備えた回
転推進装置、２はこの回転推進装置により回転推進する
長尺の密巻のコイルワイヤである。符号３は探傷センサ
であり、この探傷センサ３の前側にはコイルばね４を介
して先導体５を接続している。符号６は配管系を示すも
ので、この配管系６には、横設されている直管７ａにエ
ルボ８が接続され、そしてこのエルボ８にティー９が接
続されて、直管７ａから左右側の直管７ｂ，７ｃに分岐
する分岐部が構成されている。符号１０は探傷装置本体
であり、この探傷装置本体１０の探傷用回路系と探傷セ
ンサ３とはコイルワイヤ２内を挿通させた給電用及び信
号用の電線１１を介して電気的に接続する構成としてい
る。

【００１７】図２は回転推進装置の構成の具体例を示す
断面図であり、また図３，図４は図２の要部の拡大図で
ある。この回転推進装置１は内側殻体１２の外側に外側
殻体１３を装着してそれらの間に筒状のコイルワイヤ収
納空間１４を構成した収納容器１５を基体１６に回転軸
受１７により回転可能に支持した構成で、この収納容器
１５は、例えば下部の回転軸をギヤ機構やベルト伝動機
構等を介して電動機で駆動する等により回転駆動する構
成である。収納容器１５はコイルワイヤ収納空間１４の
上部にコイルワイヤ出入部１８を構成しており、コイル
ワイヤ２はコイルワイヤ収納空間１４に巻回して収納
し、コイルワイヤ出入部１８を介して出入する構成とし
ている。そしてコイルワイヤ出入部１８からコイルワイ
ヤ収納空間１４に挿入して収納するコイルワイヤ２の端
部はコイルワイヤ収納空間１４の下部において収納容器
１５に固定する構成で、この際、電線１１もコネクタ等
により接続する構成である。

【００１８】一方、コイルワイヤ出入部１８の周囲上方
には支持筒部１９を基体１６に固定して突設しており、
この支持筒部１９の通路２０にコイルワイヤ２を挿通さ
せる構成としている。そして支持筒部１９の側部には、
コイルワイヤ２の線間凹部に係合させる突起２１を先端
に設けた作動棒２２を移動可能に支持している。作動棒
２２は図においては１ヶ所にのみ構成しているが、実際
上は周囲の３個所等、複数個所に構成している。作動棒
２２の後端は、支点２３において回動可能に支持した作
動リンク２４の下端に連結しており、また作動リンク２
４の上端には作動ローラー２５を設けている。そして作
動ローラー２５は操作部２６の傾斜空間２７内に位置さ
せて図中左右方向の運動を拘束している。傾斜空間２７
は上記複数個所の作動棒２２の作動リンク２４に対応す
るように環状に構成している。また操作部２６は支持筒
部１９の外側に摺動可能に構成し、図中上方にばね２８
により付勢すると共に、レバー２９により操作するロッ
ク機構により図２，図３の位置において摺動不能にロッ
クするようにしている。そして支持筒部１９の上端には
接続筒３０を螺合しており、接続筒３０に接続管３１を
嵌合している。そして接続管３１は図１に示すように水
封器３２を介して配管系６において地上に立ち上がって
いる立上管７ｄの端部に接続している。

【００１９】図３は探傷センサ３の具体例を示すもの
で、この探傷センサ３はリモートフィールド渦流式探傷
センサとしている。即ち、この探傷センサ３は送信コイ
ル３３を巻装した送信ユニット３４と受信コイル３５を
巻装した受信ユニット３６をコイルばね３７により所定
距離隔てて連結して構成している。受信コイル３５は受
信ユニット３６の移動方向の前後側に夫々一対設けて差
動コイルとして構成している。そして送信ユニット３４
の前側には上述したようにコイルばね４を介して球形状
の先導体５を接続している。コイルばね４は配管系６の
曲がり部において先導体５を円滑に移動させるため比較
的長く構成している。そしてこのコイルばね４は横方向
において先導体５の重量を支持可能な曲げ弾性を持たせ
ている。また先導体５には配管の管壁により動作する近
接スイッチ３８を、先導体の先端から近く、側面からは
遠い位置に設置している。従って、近接スイッチ３８は
先導体５の先端側が管壁に近接した時にのみ動作信号を
発する構成となる。そしてこの近接スイッチ３８用の電
線１１′はコイルばね４内を探傷センサ３方向に挿通
し、コイルワイヤ２を通して探傷装置本体１０と接続す
る構成としている。また図示は省略しているが、受信ユ
ニット３６の後側には、コネクタを介してコイルワイヤ
２と給電用や信号用の電線１１を着脱可能に接続する構
成としている。

【００２０】以上の構成において図２，図３に示される
状態では、ロック機構により作動リンク２４が拘束さ
れ、作動棒２２が突出状態で突起２１がコイルワイヤ２
の線間凹部に係合した状態を維持される。また、この状
態でレバー２９を操作してロック機構を解除し、操作部
２６をばね２８の付勢に抗して押し下げると、図４に示
すように作動ローラー２５は傾斜空間２７に沿って内側
に移動されるため、作動リンク２４が回動して、その下
端が外側に移動するため、作動棒２２が移動して突起２
１が後退する。この状態では、突起２１がコイルワイヤ
２の線間凹部に係合しなくなるので、コイルワイヤ２は
支持筒部１９の通路２０に沿って移動が自在となる。

【００２１】上述したように突起２１がコイルワイヤ２
の線間凹部に係合している状態において、モータ等の駆
動源により収納容器１５を回転駆動すると、コイルワイ
ヤ２が収納容器１５と共に回転駆動されて、支持筒部１
９の通路２０内において回転するため、コイルワイヤ２
は支持筒部１９に対して固定状態の突起２１によりねじ
状に駆動、推進される。即ち、コイルワイヤ２が右巻で
あるとすると、前進方向に向かって時計回りに回転して
いる場合には前進し、反時計回りに回転している場合に
は後退する。

【００２２】このようにコイルワイヤ２は回転しながら
配管系６の配管７内を推進して探傷センサ３を移動さ
せ、各所において探傷を行うことができる。この際、探
傷センサ３の位置は、コイルワイヤ２のピッチと積算回
転数とから算出し得る移動距離により検出することがで
きる。

【００２３】コイルワイヤ２の回転推進により直管７ａ
内を移動した先導体５は分岐部のエルボ８に至り、図６
に示すようにコイルばね４により重量を支持されて前進
し、エルボ８の前方の内壁に当接する。先導体５が内壁
に当接するとコイルばね４は撓み方向、即ち下方に先導
体５を押して行く。こうして先導体５が下方に移動して
行くと、コイルばね４がエルボ８の前方の内壁に圧接さ
れ、図７に示すように内壁に沿ってわん曲しながら先導
体５を前進させる。

【００２４】この際、コイルワイヤ２が右巻で、前進方
向に向かって時計回りの回転により推進されているとす
ると、コイルばね４はエルボ８の内壁との当接個所を支
点として、前進方向に向かって時計回りに回転力を受け
ながら推進されるため、先導体５は図９に示すように推
進方向に向かって左側の内壁に圧接されながらエルボ８
とティー９内を下降する。先導体５はこのように左方向
に力を受けながらコイルばね４により推進されるため、
図８に示すようにティー９の分岐部空間内に至ると前進
方向に向かって左側の直管７ｂ方向に進入して行く。以
上と逆にコイルワイヤ２が左巻で、推進方向に向かって
反時計回りの回転により推進されている場合には、先導
体５は右側の直管７ｃ方向に進入していく。

【００２５】このようにコイルワイヤ２を同一方向に回
転推進させると先導体５、従って探傷センサ３はコイル
ワイヤ２の巻き方向に応じて、分岐部のいずれか一方側
にしか移動させることができない。

【００２６】そこで本発明では、コイルワイヤ２の回転
推進により先導体５が配管系の分岐部のエルボ８からテ
ィー９に至った際に以下の操作を行うことにより、同一
回転方向で推進動作を継続させる場合とは逆方向に先導
体５を移動させることができる。即ち、コイルワイヤ２
の回転推進により先導体５が分岐部のエルボ８からティ
ー９に至り、その先端が底面に近接して近接スイッチ３
８が信号を発した場合には、探傷装置本体１０は電動機
を停止したり、クラッチを外したり等の動作により収納
容器１５の回転を停止する。次いで操作部２６を押し下
げた状態で維持して作動棒２２の突起２１をコイルワイ
ヤ２の線間凹部から後退させた状態を維持して、コイル
ワイヤ２が回転してもねじ状推進が行われない状態とし
て収納容器１５を暫時逆回転する。このためコイルワイ
ヤ２が逆回転して、先導体５はそれまで押し付けられて
いた内壁から離れて、他方側の内壁、即ち図９に示す状
態とは逆に右側の内壁に押し付けられるようになる。一
方、同時にそれまでの回転推進において蓄積されていた
コイルワイヤ２及びコイルばね４のねじれが開放されて
伸長するので、先導体５は前方に押し出されて分岐部の
右側に進入して行く。従って、この後、操作部２６をば
ね２８の付勢により上部位置にもたらし、上記ロック機
構により再び突起２１を線間凹部に係合させて収納容器
１５を正回転することによりコイルワイヤ２を回転推進
して探傷センサ３を前進させることができる。

【００２７】従って以上のいずれかの操作、即ち、コイ
ルワイヤ２の回転推進により先導体５が配管系６の分岐
部のエルボ８からティー９に至り、その底面に近接した
際において、回転推進動作をそのまま継続して分岐部
を通過させる第１の操作と、上記近接の検出により回
転推進を一時停止させ、次いで突起２１を線間凹部から
後退させた状態でコイルワイヤ２を暫時逆回転させた
後、再び突起２１を線間凹部に係合させてコイルワイヤ
２の正回転の回転推進により分岐部を通過させる第２の
操作とを選択することにより、配管系の分岐部での移動
方向を選択することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、以下の
ような効果がある。 探傷センサを回転させながら管内を移動させるので、
管内の移動性、特に障害物や曲管における挿通性が良好
である。 比較的簡易な装置で、小口径の管にも適用することが
でき、またパージや掘削も不要であり、安価である。 配管系に分岐部があった場合には、回転推進装置を取
り替えたり、コイルワイヤを取り替えたりということを
することなく、単に操作を選択することにより、探傷セ
ンサを選択した方向に移動させることができるので、探
傷がし易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転推進式探傷装置の構成及び動作を
概略的に示す説明図である。

【図２】本発明に適用する回転推進装置の実施例を示す
断面図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】図２の状態から突起の係合を解除する状態に操
作した状態を示す要部拡大図である。

【図５】本発明の装置に適用する探傷センサの一例を示
す断面図である。

【図６】本発明の装置を用いた探傷動作の一時点を示す
断面図である。

【図７】本発明の装置を用いた探傷動作の他の時点を示
す断面図である。

【図８】本発明の装置を用いた探傷動作の更に他の時点
を示す断面図である。

【図９】本発明の装置を用いた探傷動作の更に他の時点
を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 回転推進装置 ２ コイルワイヤ ３ 探傷センサ ４ コイルばね ５ 先導体 ６ 配管系 ７ａ，７ｂ，７ｃ 直管 ８ エルボ ９ ティー １０ 探傷装置本体 １１ 電線 １２ 内側殻体 １３ 外側殻体 １４ コイルワイヤ収納空間 １５ 収納容器 １６ 基体 １７ 回転軸受 １８ コイルワイヤ出入部 １９ 支持筒部 ２０ 通路 ２１ 突起 ２２ 作動棒 ２３ 支点 ２４ 作動リンク ２５ 作動ローラー ２６ 操作部 ２７ 傾斜空間 ２８ ばね ２９ レバー ３０ 接続筒 ３１ 接続管 ３２ 水封器 ３３ 送信コイル ３４ 送信ユニット ３５ 受信コイル ３６ 受信ユニット ３７ コイルばね ３８ 近接センサ（近接スイッチ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 探傷センサと、探傷センサの前側にコイ
   ルばねを介して接続した先導体と、先端に探傷センサを
   接続可能に構成した長尺のコイルワイヤと、コイルワイ
   ヤを回転させて、その線間凹部に係合する突起によりね
   じ状に推進させる回転推進装置と、回転推進装置側に設
   置し、コイルワイヤ内を通じた電線を介して探傷センサ
   と接続する探傷装置本体とから構成し、前記突起はコイ
   ルワイヤに対する進退操作により係脱可能に構成すると
   共に、先導体には配管系の分岐部のティーの底面への近
   接を検出する近接センサを設けたことを特徴とする回転
   推進式探傷装置
2. 【請求項２】 近接センサは、配管の管壁により動作す
   る近接スイッチを、先導体の先端から近く、側面からは
   遠い位置に設置して構成したことを特徴とする請求項１
   記載の回転推進式探傷装置
3. 【請求項３】 探傷センサは送信コイルを設けた送信ユ
   ニットと受信コイルを設けた受信ユニットを所定距離隔
   てて連結したリモートフィールド渦流式探傷センサであ
   る請求項１記載の回転推進式探傷装置
4. 【請求項４】 回転推進装置は、コイルワイヤを巻回し
   て収納した収納容器を基体に回転自在に支持すると共
   に、収納容器のコイルワイヤ出入部の周囲上方に対応し
   て基体に支持筒部を突設し、先端に突起を設けた作動棒
   を支持突部の側部に移動可能に支持し、作動棒の操作手
   段を作動筒部に設けたことを特徴とする請求項１記載の
   回転推進式探傷装置
5. 【請求項５】 探傷センサと、探傷センサの前側にコイ
   ルばねを介して接続した先導体と、先端に探傷センサを
   接続可能に構成した長尺のコイルワイヤと、コイルワイ
   ヤを回転させて、その線間凹部に係合する突起によりね
   じ状に推進させる回転推進装置と、回転推進装置側に設
   置し、コイルワイヤ内を通じた電線を介して探傷センサ
   と接続する探傷装置本体とから構成し、前記突起はコイ
   ルワイヤに対する進退操作により係脱可能に構成すると
   共に、先導体には配管系の分岐部のティーの底面への近
   接を検出する近接センサを設けた回転推進式探傷装置に
   おいて、コイルワイヤの回転推進により先導体が配管系
   の分岐部のエルボからティーに至り、その底面に近接し
   た際には、回転推進動作の継続により分岐部を通過させ
   る第１の操作と、近接の検出により回転推進を一時停止
   させ、次いで突起を線間凹部から後退させた状態でコイ
   ルワイヤを暫時逆回転させた後、再び突起を線間凹部に
   係合させてコイルワイヤの正回転の回転推進により分岐
   部を通過させる第２の操作とを選択することにより、分
   岐部での移動方向を選択することを特徴とする回転推進
   式探傷装置における探傷センサの分岐部での移動方向選
   択方法