JPS59147259A

JPS59147259A - 管の内面検査装置

Info

Publication number: JPS59147259A
Application number: JP58021837A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Kiyohara; 清原　義勝; Masaharu Yokoyama; 横山　正晴
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1983-02-12
Filing date: 1983-02-12
Publication date: 1984-08-23

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】本発明はオイルタンカーに設備されている貨油管の如く
大口径の液体又はガス体移送管の腐蝕状態を検査する装
置に関する。

オイルタンカーには、タンクに合せて各種直径の鋳鋼管
で作られた貨油管が配管されており、その中でメインラ
インとなる貨油管では直径は６００〜７００履、バラス
トラインの貨油管では直径は４００〜５００ｗｎ程度で
ある。最近、これ等の貨油管の維持管理が重要な問題と
なっている。

これ等の貨油管を腐蝕させる原因は、海水中の塩素イオ
ン、原油に含まれている無機硫黄化合物、チオフェロメ
ルカプタン類の有機硫黄化合物、貨油管底部に溜るスラ
ッジに多量に含まれている硫酸イオン等があり、航海中
は貨油管はこれ等の腐蝕液中に浸漬されている。これ等
腐蝕原因のなかηスラッジによる腐蝕が最も顕著であり
、貨油管は一般に底部から腐蝕が始まることが知られて
いる。

腐蝕の検査のため従来は貨油管の外側から超音波又は磁
気を当て、反射波又は渦電流の乱れを調べる検査方法が
行なわれているが、手間が掛かり、長時間を要し配管及
び設備の入り込んだ場所での検査作業が困難である等の
問題があった。

最も簡単で確実な方法は検査者が貨浦管の中に入り、貨
浦管中を這いながら検査することであるが、タンカーの
タンク内部は外気及び海水の温度の影響を受は高温又は
低温で且つ狭く、作業環境が苛酷な詐りでなく、貨油管
中にガスが溜っている場合があり危険を伴なう問題があ
る。

外部からの操作によって管壁の内面腐蝕状況を検査する
ために、走行機構を具えた台車にテレビカメラを装備し
たものを管中にて自動走行させ、テレビカメラの映像を
管外のモニター室にて監視する検査装置が提案されてい
る（特公昭５６−３４２７）。

しかし該装置は管内面の外観を画像装置に映すのみであ
るから、腐蝕が奥に向って深く進行している場合及び表
面がスラッジに覆われている場合、腐蝕を見逃し易い問
題があった。

本発明は検出装置を装備した自走車を管中に走行させ、
管外のモニター室にて自走車を遠隔操作すると共に、検
出装置のセンサーを管の変形及び管径の大小とは無関係
に管壁から一定高さに保持しつつ移行させ、安全且つ速
やかに管を検査出来る装置を提供することを目的とする
。

本発明は更に自走車の前方にテレビカメラ及び照明装置
を配備してセンサーの検査範囲を撮影し、モニター室に
てテレビカメラからの映像を見ながら自走車の各部装置
及び記録装置の制御を行なうことの出来る装置を提供す
ることを目的とする。

第１図のブロック図はセンサー（８）を具えた検査装置
（４）の信号変換及び遠隔操作の信号変換過程を示す。

センサーは走行機構（２）を具えた自走車（１）に装備
され、管の内側検査面から一定高さく約２ｍｍ）に保た
れて管の周方向に往復回動しながら管軸方向に移行し、
センサーの往復回動の幅で管壁を検査するものである。

センサーは磁力線を発生するコイルを内蔵し、コイルに
電流を流して管壁とコイルを通過する磁力線の閉ループ
を形成する。磁力線によって管壁に渦電流を生ぜしめ、
管壁が腐蝕によって肉厚が減少し、又はクラックが生じ
ていると、磁気回路の抵抗を増しコイルに逆起電力とな
って現われるから、この電流を検出するものである。

電流の増減を検出するため、ブリッジ回路等を使用した
平衡部（４１）を通し、出力を増幅して、検出信号を自
走車に積載し又は管外のモニター室に設置せる自動記録
装置（４２）に自動記録するものである。

センサー（８）には上記磁気検出方式に限定されないで
各種方式のものが採用可能である。例えば超音波又はレ
ーサーを管壁に加え、反射波が管壁の異常箇所で遅れる
位相差を検出して、管壁の異常を知ることも出来る。

自走車（１）にはビデオカメラ（５）が装備され、セン
サー（８）による検査範囲の管壁を、内蔵する照明装置
（５１）によって照明しつつ撮影する。ビデオカメラ（
５）から出力した画像信号は信号処理部＋５２１　、変
調部（５３）を経て、伝送回路（６）に応じた信号に変
調されて送信される。

船上のモニター室では伝送回路（６）からの受信信号を
復調部（５ＩＪを通して、１像装置６５）によって再生
するものである。画像装置（５５）には必要により画像
記録装置（５６）を接続し記録媒体に記録する。

自走車ｔｌ）の走行機構に対する前進、停止、後進の命
令、及び自動記録装置（４２）を自走車に積載している
場合は該自動記録装置（４２）に対する記録開始又は停
止の命令を伝達するため、伝送回路（６）を使った通信
システムが構成され、モニター室での中央集中操作装置
（６１）のスイッチのオン・オフによる命令信号は変換
部（６２）にて信号変換され、送信され伝送回路（６）
を通って自走車（１）の復調部（６３）にて再び信号変
換し、該当する各命令箇所（６４）を動作させる。

自走車の台車上又は管外にケーブルリール（６５）を設
置し、自走車（１）はケーブルリール（６５）から伝送
用ケーブル制）を引き出しつつ走行する。

ビデオカメラ（５）の画像信号はケーブルリール（６５
）に設けたメカニカルジョイントラ介してモニター室か
らのケーブルに接続され、モニター室の画像装置に再生
画像が映される。

伝送回路（６）には各種方式のものが採用可能であって
、伝送方式に応じて出力信号はそれに適した変調が行な
われる。

例えば伝送回路（６）をワイヤーケーフルを以て構成し
、センサー（８）の出力を電気信号又は電気パルス信号
に変調して伝送し、モニター室では再び電気信号に変え
、モニター室に設置した記録装置に検出データを記録さ
せるものである。或は自走車及び管の開口に夫々アンテ
ナを配置し、出力データを電波信号に変換して通信して
も可い。

自走車は、台車（１１）の両側に配備した車輪列によっ
て構成される走行装置（２）を具えており、モニター室
からの遠隔制御信号によって、積載せるモータ（２１）
の回転を変速装置（３）によって切り替え、回転調整装
置２３＋を経て左右の車輪列に伝達し、前進、停止、後
進する。

医速装置（３）は第５図に示す如く、モータ軸上のモー
タ歯車（２２）に対し、２つの回転軸＋３１１　（３１
Ｂ）の軸端に設けた歯車Ｇ２１　（３２ａ）を噛合させ
、各回転軸（３１）（３１ａ）を常時回転している。モ
ータ歯車（２２）と噛合する２歯車の一方（３２）は大
径であって、該歯車（３２）の回転軸（３１）は減速回
転し、軸他端に設けた歯車（３３）を検査装置（４）の
首振り機構（７）に連繋して該機構（７）を常時駆動す
るものである。

２つの回転軸＋３１＋　（３１ａ）には夫々電磁クラッ
ヂ（３４）（３４ａ）を配備し、該電磁クラッチ（３４
）　（３４ａ）の出力歯車（３５）　（３５ａ）を出力
軸（３６）上の歯車（３７）に噛合させている。

両回転軸１３１）　（３１ａ）の電磁クラッチ＋３４）
　（３４ａ）の両方が未励磁のときは、ディスク＋３８
）　（３８）は空転して出力軸（３６）は停止している
。モニター室からの信号によって低速側の回転軸（３１
）の電磁クラッチ（３４）が励起されると、ディスク（
３８）は受圧板（３９）に圧接されて回転軸（３１）の
回転をその侭出力軸（３６）に伝達し、走行装置（２）
を前進駆動する。又高速側の回転軸（３１ａ）の電磁ク
ラッチ（３４ａ）が励起されると、走行装置（２）を高
速逆転させ、自走車（１）を速やかに後進させるもので
ある。

走行装置（２）を構成する各車輪は、走行面を円弧状に
形成して管壁との接触面積を増しており、車輪の１つお
きにチェノ等の伝導手段ｆ２４１が順次連繋されて駆動
輪（２５）を形成している。

伝導手段（２４）が連繋されない車輪（２６）は回転自
由なものである。

長尺に形成される自走車の全長に対し駆動輪０５）を適
当数配置することにより、貨油管の途中に下向き枝管が
Ｔ字状に分岐している場合でも、自走車の全長は十分に
長いから、枝管の開口を乗り越えることが出来、管壁に
接している何れかの駆動輪が自走車を前進させて、開口
を通過出来る。

自走車にはモータ（２１）を駆動する電源として電池（
１３）を積装するか、又は伝送回路（６）に動力線を包
含して、外部電力を供給しても可い。

検査装置（４）は、回動杆（４３）の上端を台車（１１
）上の軸受装置（４５）に軸承して、自走車（１）の進
行方向に対し直交する方向に揺動可能に支持し、該回動
杆（４３）には摺動杆（８１）を上下動可能に具えてい
る。摺動杆（８１）は下端にセンサー（８）を具えると
共に、ロッキングバー（８２）を枢止し、該ロッキング
バー（８２）の両端に、夫々一対の円錐状回転車＋８３
＋　（８３１を枢止して、管の周方向に回転可能に設け
ている。

摺動杆（８１）はその一部にスプライン軸（８４）を形
成し、回動杆（４３）に対しスプライン結合して回転は
しないが上下動可能に設けており、回動杆（４３）と摺
動杆（８１）との間に介装したバネ（８５）によって摺
動杆（８１）を押出し付勢し、検査すべき管径の大小に
拘らず回転車（８３）を管壁に沿って転動させ、センサ
ー（８）と管壁表面との距離を常に一定に保っている。

摺動杆（８１）の上端にストッパー（８６）を具え、回
動杆（４３）からの摺動杆（８１）の押出し量を規制す
る。

検査装置（４）は、回動杆（４３）上端の回転軸（４４
）の他端番こ首振り機構（７）を連繋して管周方向に往
復揺動される。

該首振り機構（７）は、前記変速装置（３）の常時回転
している低速回転軸（３１）から伝導機構（７１）によ
って減速装置（７２）に連繋され、該減速装置（７２）
の出力回転を伝導機構（７１）によって回転板（７３）
に連動し回転させる。

回転板（７３）には回転中心からの半径距離を違えた複
数の取付孔（７４）が開設され、又検査装置（４）の回
転軸（４４）端部に突腕（７５）を設けて、突腕（７５
）の先端と回転板（７３）上の所定半径距離の取付孔（
７４）との間をクランク杆（７６）によって連結し、回
転板（７３）の回転によって検査装置（４）の回動杆（
４３）を所定振幅で往復揺動させるものである。

尚、検査装置のセンサー（８）を管壁から一定距離を保
ちつつ周方向に移行させる機構及び首振り機構（７）は
、各種の設計変更が可能であって、図面に示す構造はそ
の一例を示すにすぎないものと解されるべきである。

然して管の検査に際しては、配管の一部を外して開口部
より自走車（１）を管中にセットし、モニター室からの
制御信号によってモータ（２１）及び変速装置（３）を
駆動する。

自走車（１）は走行装置（２）の駆動輪（２５）が回転
して管内面を約　４ｍ／分の速度で進行するが、検査装
置（４）の回動杆（４３）は首振り機構（７）によって
約２１０回／分の速い速度で揺動し、管の内表面をセン
サー（８）の往復幅の範囲で走査する。

回動杆（４３）の回転軸（４４）は台車上の軸受装置（
４５）に支持されて、その高さで回転しているが、摺動
杆（８１）は回動杆（４３）に対し上下動可能に支持さ
れ且つバネ陽）によって摺動杆（８１）先端の回転車（
８３）を管の内表面に圧接しているため、回動杆（４３
）の揺動している間は、摺動杆（８１）は回動杆（４３
）に対し進出或は没入して回転車（８３）が管の内表面
から離れることはなく、従ってセンサー（８）は検査す
べき管の直径の大小に関係なく、常に管の内表面から一
定高さに保たれ、センサー（８）の往復範囲の幅で隙間
なく管の内表面を走査することが出来る。

本発明に於ては、回動杆（４３）の回転軸（４４）を管
の中心に一致させる必要はないから、検査は容易に行な
い得る。

管の内表面に腐蝕、クラック等の異常を生じていると、
センサー（８）が異常箇所を通過する都度、コイルに逆
起電力を生じ、これは第７図の如く出力グラフ上にパル
ス列となって現われ、パルスの高さ及びパルス列の長さ
が腐蝕の深さ及び拡がりを表わすから、検査装置（４）
の出力グラフを作ることによって、腐蝕或はクラックの
実体を正確に把握出来るのである。

自走車（１）の進行側の前方に設けたビデオカメラ（５
）は、センサー（８）が走査する範囲の管の内表面を撮
影しており、画像信号は伝送回路（６）を経てモニター
室の画像装置（５５）に映し出されるから、作業者は管
中を這い進まな（とも、画像装置（５５）を監視するこ
とによって、管の内表面の状況を知ることが出来る。

腐蝕の板金される箇所が発見されれば変速装置（３）を
切り替えて同じ箇所を幾度も繰り返して撮影し、同時に
前述の検査装置（４）の出力クラ７をとることによって
、異常箇所の早期発見とその実体について適切な判断を
下すことが出来るのである。

検査の結果、管の危険が結論されれば、異常部分を含む
管を新規なものと交換して事故を回避出来る。

自走車（１）にはロープ（１４）の一端を止め、ロープ
（１４）を引き乍ら移行せしめる。従って万一の故障に
よって、管の途中で自走車が停止したときには、ロープ
圓を引き戻して自走車の回収が出来るのである。

本発明は上記の如く、検出器を管の周方向へ往復回転さ
せながら自走車の走行により管軸方向へ移行させるから
、管の広い範囲を簡易迅速番こ、しかも安全に検査出来
、更に単にビデオカメラ番こよって被検査面の表面状態
を観察するのではなく検出器によってデータをとり乍ら
自走車を移行させるものであるから、管の正確な腐蝕状
況を知り、管の危険度の判断を正しく行なうことが出来
る。

センサー（８）は、摺動杆（８１）がバネ（８５）に付
勢されて管の内表面に圧接され、回動杆（４３）に対し
上下動可能に設けられているから、回動杆（４３）の回
転軸（４４）を管中心に一致させる作業は不用となり、
検査が手軽るに行なえる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は本発明装
置の正面図、第３図は同上の平面図、第４図は同上の左
側面図、第５図は変速装置の断面図、第６図は検査装置
の拡大図、第７図は検査装置の出力グラフである。（１）・・・自走車　　　　　（２）・・・走行装置（
４）・・・検査装置　　　　（４３）・・・記録装置（
５）・・・ビデオカメラ　　（５１）−・照明装置（５
５）・・・画像装置　　　　（６）・・・伝送回路（７
）・・・首振り機構　　　（８）・・センサー（９）・
・・管呂願人　　久保田鉄工株式会社

Claims

【特許請求の範囲】 ■　駆動装置に連繋した走行装置を進行方向の両側に具
える自走車と、該自走車の前部へ回動杆を揺動可能に枢
止し回動杆下端に管の腐蝕、クラック等の異常を検出す
るセンサーを上下動可能に且つ管の内表面へ向けて押出
し付勢して配備した検出装置と、自走車上に配備され前
記検出装置に連繋して検出装置の回動杆を自走車の進行
方向に対し直交する方向に往復移行させる首振り機構と
、管外の中央集中操作装置からの命令信号を自走車の各
部に伝達するため自走車と中央集中操作装置との間に設
けた伝送回路と、自走車上又は管外の中央操作装置に設
置され前記センサーの検出信号を記録する記録装置とを
具えたことを特徴とＶる管の内面検査装置。 ■　走行装置に連繋した駆動装置は、自走車に積装せる
モータとバッテリーとによって構成されている特許請求
の範囲第１項の装置。 ■　走行装置に連繋した駆動装置は、自走車に積装せる
モータを電線によって外部電源に接続したものである特
許請求の範囲第１項の装置。 ■　走行装置に連繋した駆動装置は、減速前進及び高速
後退側へ切替可能である特許請求の範囲第２項又は第３
項の装置。 ■　センサーは回動杆に対し摺動可能に係合し回動杆と
の間に介挿したバネによって押出し付勢されている摺動
杆の下端に取付けたものである特許請求の範囲第１項乃
至第４項の何れかに規定する装置。 ■　センサーはコイルを内蔵し逆起電力による電圧又は
電流変化を検出するものである特許請求の範囲第１項乃
至第５項の何れかに規定す□る装置。 ■　首振り機構は、回動杆から突出した突杆と回転板上
の所定偏心位置の取付孔とをクランクロッドによって連
繋したものである特許請求の範囲第１項乃至第６項の何
れかに規定する装置。［相］　駆動装置に連繋した走行装置を進行方向の両側
に具える自走車と、該自走車の前部へ回動杆を揺動可能
に枢止し回動杆下端に管の腐蝕、クラック等の異常を検
出するセンサーを上下動可能に且つ管の内表面へ向けて
押出し付勢して配備した検出装置と、自走車上に配備さ
れ前記検出装置に連繋して検出装置の回動杆を自走車の
進行方向に対し直交方向に往復移行させる首振り機構と
、管外の中央集中操作装置からの命令信号を自走車の各
部に伝達するため自走車と中央集中操作装置との間に設
けた伝送回路と、自走車上又は管外の中央操作装置に設
置され前記センサーの検出信号を記録する記録装置と、
走行台車の前部に配備されセンサーの検査範囲の管内面
を撮影するテレビ装置と、走行台車の前部に配備されセ
ンサーの検査範囲の管内面を照射する照明器を具えたこ
とを特徴とする管の内面検査装置。 ■　走行装置に連繋した駆動装置は、自走車に積装せる
モータとバッテリーとによって構成されている特許請求
の範囲第８項の装置。［相］　走行装置に連繋した駆動装置は、自走車に積装
せるモータを電線によって外部電源に接続したものであ
る特許請求の範囲第８項又は第９項の装置。 ■　走行装置に連繋した駆動装置は、減速前進及び高速
後退へ切替可能である特許請求の範囲第８項乃至第１０
項の何れかに規定する装置。＠　センサーは回動杆に対し摺動可能に係合し回動杆と
の間に介挿したバネによって押出し付勢されている摺動
杆の下端に取付けたものである特許請求の範囲第８項乃
至第１１項の何れかに規定する装置。 ■　センサーはコイルを内蔵し逆起電力にょる電圧又は
電流変化を検出するものである特許請求の範囲第８項乃
至第１２項の何れかに規定する装置。 ■　首振り機構は、回動杆から突出した突杆と回転板上
の所定偏心位置の取付孔とをクランクロンドによって連
繋したものである特許請求の範囲第８項乃至第１３項の
何れかに規定する装置。