JPS6013204A

JPS6013204A - 管体の腐食位置検出装置

Info

Publication number: JPS6013204A
Application number: JP12128783A
Authority: JP
Inventors: Takeo Yamada; 健夫山田; Hiroyuki Hojo; 北條　博行; Akio Nagamune; 長楝　章生
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1985-01-23

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、管体の腐食位置検出装置の改良に関する。

従来、被検管の腐食位１！ｉを検出する装置としては、
超音波探傷法を用いたものと、渦流探傷法を用いたもの
とがある。前者の超音波探傷法を用いたものは、第１図
に示すように被検管Ｉの内部に超音波ｕを送波する送波
器２ａと超音波ｕｆ：受波する受波器２ｂとを備えた超
音波送受器２を挿入して走行させながら、送波器２ａか
ら・ぐルス状の超音波ｕを送波し、この超音波Ｕが伝播
する際に被検管１の内面１ａおよび外面Ｉｂより反射さ
れ戻ってくる両反射波を受波器２ｂによって受波し、そ
の両反射波の到達時間差から被検管ｌの肉厚を測定する
とともに、被検管Ｉの腐食による薄肉部分の位置を検出
している。

ところで、この超音波探傷法を用いた装置では、超音波
ｕを効率良く管１内で伝播させるために管Ｉ内部に水を
満たして送波器２１Ｌおよび受波器２ｂと被検管１との
音響的マツチング金とる必要がある。このため、測定前
の水の充填作業、測定後の水の抜き取り作業などの工程
が増え、測定作朶奢厄介なものにしている。また。

被検管Ｉ全周を検査する場合、多数の送波器２ａおよび
受波器２ｂｆ放射状に配置させる必要があるため。

装置が大掛りなものとなり１例えばガス管のように１〜
２インチの小径管の場合にはこの種の測定法を用いて被
検管１の腐食位置を検出することが困難である。

次に、前記渦流探傷法を用いたものは、第２図に示すよ
うに被検管Ｉの内部にコイル３を配置し、このコイル３
へ交流電源４より交流の励磁電流を与えることにより、
該コイル３から［有］なる磁場を発生させて被検管Ｉの
内部に渦電流５を誘起させるとともに、この渦電流５に
より２次的な磁場Ｈｓ　ｆ生じさせる。この場合、磁場
Ｈ８は、磁場Ｈｐに対し方向が逆で、Ｈｐを減少させる
方向に働くので、最初の交流に対してはある種の抵抗と
して作用し、これによってコイル３のイノビーダンスが
変化することになる。従って、コイル３のイノビーダン
スを測定すれば、渦電流の変化や大きさを知ることがで
きる。ここで、被検管１の肉厚が腐食によって薄くなる
と、被検管１の電気抵抗が大きくなって渦電流が小さく
なるので、これをコイル３のイノビーダンスの変化とし
て測定すれば、被検管１の腐食位置全検出することがで
きる。

しかし、渦電流探傷法を用いた場合、被検管１の内部に
生じた渦電流は交流の表皮効果によって被検管Ｉの表面
に集中する性質がある。電流が集中している部分の厚さ
は表皮深さと呼ばれ、鋼の場合には５０Ｈｚで約１？Ｉ
ｌ＋Ｉ＋の表皮深さとなる。従って、本方法のように被
検管ｌの内部にコイル３を配置したものでは、２〜３１
以上の肉厚の管外表面腐食に対しては感度が低く、その
腐食位置の検出が困難となる場合が多い。また、周波数
を低くすれば。

表皮深さは深くなるものの、渦電流そのものが減少して
くるので、前述と同様に感度の低下を招く欠点がある。

本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、腐食位置検出の作業を容易にし。

かつ小口径の被検管の腐食位置も検出し得る高感度な管
体の腐食位置検出装置を提供することにある。

次に本発明の装置の原理について第３図を参照して説明
する。被検管１０には、電源ＩＺから所定レベルの電流
Ｉが流される。そこで、被検管ＺＯに腐食が起こると、
その部の肉厚が薄くなる。これにより、腐食一部分の電
気抵抗が高くなるので、その腐食部分の電位勾配（電圧
）は増す。つまり、被検管１０の断面積金ＳＢ、腐食部
２の断面積金Ｓｚ　、腐食部の長さ’ｉｔｚ、電位勾配
を測定する電極ＰＩ、Ｐ２間の距離ｆｔａ、この電極Ｐ
　Ｚ　、　Ｐ２間の電圧をｖ１被検管ＩＯの比抵抗をρ
０とすると、電圧ＶはＬ’６−ｔｚ　Ｌ ■−（十−商：苺−）×ρｏＸＩ・・・（１）６となる。したがって、第（１）式から理解できるように
、腐食部の長さｔｚおよびその断面積Ｓｚが大きくなる
と、電極Ｐ１．Ｐ２間に現われる電圧Ｖは大きくなる。

よってこの電圧ｖを測定すれば、腐食部２が有るか否か
の判別が行なえる。

さらに、本装置では、電極Ｐｚ、Ｐ２の位置を検出して
腐食部２の位置をめる。

以下、本発明に係る管体の腐食位置検出装置の一実施例
を埋設ガス管に適用した場合について第４図ないし第６
図を参照して説明する。なお、理解しやすいように第３
図と同一部分には同一符号を付しである。第４図は本発
明に係る管体の腐食位置検出装置の全体構成図である。

第４図に示す如く被検管であるがス管２０は。

埋設され、その一端が地面Ｒに出されている。

ガス管２０は、例えば２インチ径を有するものである。

このガス管２０には、所定の電流（例えば直流電流４Ｏ
Ａ）を流すために、防食用ターミナルケーブルＫｉ介し
て電源部２１が接続されている。なお、防食用ターミナ
ルケーブルＫを設けた間隔＆Ｚｌａ２は例えば２００ｍ
である。

さらに、ガス管２０の内部には、腐食による電位勾配を
検出するために電極体２２を走行させる構成としである
。この電極体２２は、第５図０　（ｂ）に示すように円
筒形のグラスチックスペーサ２２ｈの両端側にガス管２
０の内面と接触し、互いに電気的に絶縁された電極Ｐ１
．Ｐ２が設けられている。なお、第５図（ｂ）は電極体
２２の断面図である。これら電極ＰＩ、Ｐ２は、バネ状
の複数の小電極（実施例では片側１２個づつ）から構成
されており、ガス管２０の内面との接触不良をこれら小
′電極で補うようにしている。また電極Ｐｚ　、Ｐ２間
を道は５０ｍｍ　となっており、これにより、１インチ
径のガス管２０でも余裕のある大きさとなっている。そ
うして、これら電極Ｐ　Ｉ　ｖ　Ｐ　２間に現われる電
圧を信号ケーブル石を通して電圧測定器２３に送られる
ように構成されている。この電圧測定器２３は、ＬＭΩ
以上の高入力インピーダンスを有し、電極Ｐｒ、Ｐ２間
に現われる電圧を測定するものである。

さらに、電極体２２には、走行用ロープとしてのワイヤ
ーＷが設けられ、この電極体２２は走行手段としてのド
ラムＤによりガス管２０内へ圧送で送り込まれるととも
に、引出されるものとなる。このドラムＤは、例えばギ
ヤ機構によりワイヤーＷを巻き取ったりして電極体２２
を走行させるものである。

また、電極体位置検出器としての位置検出表示器２４は
、送り込まれているワイヤーＷの長さを測定して前記電
極体２２の位置をめて表示するものであり、例えばワイ
ヤーレングスメータなどが用いられる。このワイヤーレ
ングスメータは、例えばワイヤーＷに付けられたマーク
を検出したり、またワイヤーＷを送出し、引きもどす回
転体等の回転数を検出して、ワイヤーＷが送出された長
さを測定するものである。

次に上記の如く構成された装置の動作について説明する
。ガス管２０に所定レベルの直流電流（４０Ａ）が電源
２Ｚから流される。そこで、ドラムＤにより電極体２２
がガス管２０の内部へ送り込まれる。これと同時に位置
検出表示器２４は、送り込まれるワイヤーＷの長さを測
定して電極体２２の位置を表示している。

一方、電圧測定器２３は、送り込まれた電極体２２の電
極ｐｌ、Ｐ２間に現われる電圧全測定する。なお、電圧
測定器２３は高入力インピーダンス金有しているため、
この測定器２３にはほとんど電流が流れない。よって、
電極体２２がガス管２０内を走行し、電極ＰＩ、Ｐ２と
ガス管２０内面との間の接触抵抗が変化しても、電圧の
測定にはその影響を受けないものとなっている。

電極体２２が送り込すれ、電流が流されている範囲すな
わちターミナルケーブルＫを設けた位置ａ１からａ２ま
で到達すると、電極体２２はドラムＤにより逆に引出さ
れる。この場合も電圧測定器２３は電極ＰＩ、Ｐ２間に
現われる電圧を測定する。そして、位置検出表示器２４
は、ワイヤーＷの長さを測定して、電極体２２の位置を
表示している。

ここで、ガス管２０に腐食部２があると、この腐食部２
での電極Ｐ１．Ｐ２間に現われる電圧■は高くなる。第
６図は（ａ）（ｂ）例えば外面に発生した腐食部２の腐
食容量が３００−である場合の測定結果図である。第６
図（ｂ）に示す如く腐食部２が無い部分の電極ＰＩ、Ｐ
２間の電圧値は０．５　ｍＶ　ｆ少し越える程度である
が、腐食部２０部分での電圧値は１ｍＶ近くに高くなる
。この電圧値が高くなった時のワイヤーＷの長さすなわ
ち位置検出表示器２４で表示される値を読むことにより
、その位置が得られる。

このように本装置においては、がス管２０に電源２１か
ら電流を流し、腐食による電気抵抗の上昇を電圧（電圧
勾配）の上昇としてガス管２０内を走行する電極体２２
および電圧測定器２３で測定し、さらに位置検出表示器
２４により電圧上昇の位置全求めるので、従来のように
ガスＩＩ？２０内に水金充填することなく腐食位置検出
の作業が容易となった。また、電極体２２は小’ｍ、　
ｆ、にので、１インチ径のガス管にも十分適用でき、そ
の腐食位置を検出することができる。

さらに、ガス管２０の管外表面に腐食が起こっても、第
６図（ｂ）に示す測定結果の如く、腐食位置の検出がで
き、その検出感度金高くすることができる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。たとえば、ガス管２０の内面が汚れている場合は、測
定の前に第７図（ａ）　（ｂ）　Ｋ示すようなりリーナ
装置金ガス管２ｏ内に走行させてがス管２０の内面を清
掃すればよい。第７図（＆）　（ｂ）に示すクリ−す装
置は、モータ３ｏの回転軸に、複数の清掃用ワイヤー３
１を設けた円板３２を取付けたものである。なお、モー
タ３゜には、ガス管２ｏの内面と接触するセンタライザ
３３を設けたバネ板３４が設けられている。

このようなりリーナ装置を測定前に、ｆス管２０の内部
に円板３２を回転させながら走行させて内面を清掃する
ことにより、電極Ｐ　ｒｔＰｘとがス管２０の内面との
接触状態を良くすることができる。

また、上記一実施例では、ガス管２ｏに直流電流を流し
ているが、この直流電流と交流電流とを併用してガス管
２ｏの内面腐食と外面腐食とを区別することもできる。

つまり、交流電流では、表皮効果によりガス管２ｏの管
外表面に電流が集中するので、内面腐食に対しては、感
度が低下し、外面腐食に対しては、感度が高くなる。こ
れにより、直流電流を流している場合面と外面とにおけ
る腐食全区別することができる。

走行手段は、ドラムＤだけではなく電極体２２を管体内
部に走行させ得る牽引装置、自走装置または圧送装置で
もよい。

さらに上記一実施例では、被検管として、埋設されたが
ス管を適用したが、本装置は被検管として建築物内部の
配管や？イラチューブなど一般の金属配管すべてに適用
することができ。

その適用範囲は極めて広く効果的である。

本発明によれば、被検管に電流を流して被検管の内部に
電極体を走行させ、この電極体の電極間に現われる電圧
および電極体位置検出器に表示される電極体位置に基づ
いて被検管における腐食位置を検出するので、腐食位置
検出の作業全容易にし、かつ小口径の被検管の腐食位置
も検出し得る高感ＷＬな管体の腐食位置検出装置を提供
できる＠

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波探傷法を用いた従来の管体の腐食位置検
出装置の概略構成図、第２図は渦流探傷法を用いた従来
の管体の腐食位置検出装置の概略構成図、第３図は本発
明に係る管体の腐食位置検出装置の原理を説明するため
の図、第４図は本発明に係る管体の腐食位置検出装置の
一実施例を示す全体構成図、第５図（ａ）　（ｂ）は本
装置における電極体の外観図、第６図（ａ）　（ｂ）は
本装置によって得られた測定結果図、第７図（、）　（
ｂ）は本装置に用いるクリーナ装置の外観図である。２０・・・ガス管、２１・・・電源〜、２２・・・電極
体、２２ａ・・・グラスチックスペーサ、ＰＩ、Ｐ２・
・・電極、２３・・・電圧測定器、２４・・・位置検出
表示器、Ｄ・・・ドラム、Ｗ・・・ワイヤー、石・・・
信号ケーブル。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦６ −３７＝タ軽争￥ト瞥貫　コ第７図（ａ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

被検管と、この被検管に所定レベルの電流を流す電源と
、前記被検管の内面と接触する所定の間隔をもって設け
られた２つの電極を有する電極体と、前記被検管に流れ
る電流により前記電極体の電極間に現われる電圧を測定
する電圧測定器と、前記電極体を前記被検管内部に走行
させる走行手段と、この走行手段に用いられる走行用ロ
ーブの長さから前記電極体の位置を検出する電極体位置
検出器とを具備し、前記電極体の電極間に現われる電圧
および前記電極体の位置に基づいて前記被検管の腐食位
置をめる管体の腐食位置検出装置。