JPS60257308A - 内壁付着物の測定方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内壁＋Ｊ着物の測定方法に係り、更に詳しく
は各種流体配管や塔槽類の内壁に付着したスケール等の
付着物の状態を外部から測定する内壁４１着物の測定方
法に関する。

［背景技術とその問題点］ 各種流体配管や塔槽類の内壁に付着するスケール等は、
流体の流速、流量に変動をきたしたり、伝熱の支障とも
なり、また配管の腐食の原因ともなるので、これを除去
する必要がある。この除去を確実に行うためには、スケ
ール等の付着物の状態を正確に検知、測定しなければな
らない。

従来、流体配管等の内壁に付着したスケール等の状態を
検知する方法としては、放Ｑ４’！ａを利用した方法が
知られている。この方法は、放射性同位元素を線源とし
、この線源からの放射線を被検体に照射し、この被検体
を透過した放射線の透過量をフィルムに画像として写し
出し、そのフィルム画像から付着物の存在と状態を検知
するものである。

しかしながら、この方法では、第１図に示す如く、フィ
ルム画像が平行的な白黒濃度差として現われるものであ
るから、このような画像から付着物の状態を推測するこ
とは、必ずしも実情を的確に把握できるものではなかっ
た。また、°スケールの付着の態様によっては、白黒濃
度差か顕著に現われず、スケールの状態を全く判別でき
ない場合もあった。

［発明の目的〕 ここに、本発明の目的は、付着物の状態を容易、迅速か
つ正確にＪｌｌｌ定できる内壁付着物の測定力法を提供
することにある。

［問題点を解決するだめの手段および作用］そのため、
本発明では、断面略円形の被検体の内壁に付着した付着
物の状態を放射線を用いて測定する方法であって、放射
線を発する線源とこの線源からの放射線量を電気的信号
として検知するセンサとを、前記被検体挟んでその被検
体の径方向へ走査するとともに、前記線源とセンサとの
間に物体が存在しないとき、の前記センサからの出力値
をブランク値として測定し、このブランク値。

前記被検体の内径、被検体の肉厚および主として被検体
の材質等によって決定される係数を基に、被検体の内部
が空と仮定したときの被検体の各走査位置における透過
放射線量の理論値を計算によってめ、この各走査位置に
おける理論値と前記走査時に得られる測定値との差から
被検体の各走査位置における付着物の厚さをめる、こと
を特徴としている。

そこで、はじめに、本発明の測定原理にって述べる。一
般に、物体を透過する放射線量Ｉは、物体の密度等によ
って定まる吸収係数用と物体の厚みＸとによって減少す
る。いま、第２図に示す如く、放射線を出す線源１０１
とこの線源１０１からの放射線を検知するセンサ１０２
との間に物体が何も存在しないとき、センサ１０２で検
知される放射線量をブランク値１．とすると、厚みＸお
よび吸収係数ルの物体１０４を透過した透過放射線量ｉ
は、 １＝ＩＢ−ｅ　”°”　−−−−（１）で与えられる。

つまり、厚みＸと吸収係数用がわかれば、透過放射線量
ｉを推定することができる。

従って、平板状の部材に付着した付着物の状態を測定す
るには、予め部材の厚みＸと吸収係数用をめ、これらと
ブランク（ｉｆｆ　Ｉ　ｎ　とから部材のみのときの透
過放射線の理論値Ｉを計算によってめ、この理論値と実
際に放射線測定したときの透過放射線の測定イブ目との
差をめれば、その差が付着物によって減衰された量とな
る。一般に、付着物による放射線の減衰量は付着物の種
類よりも比重によって左右されるので、付着物の比重を
指定すれば、付着物の厚さをめることが可能となる。

本発明の場合、断面円形の被検体を対象としているので
、例えばｉｊ’％３図に示す如く、放射線を発する線源
１０１とセンサ１０２とを’１１０３の径方向へ向って
走査していくと、その走査方向において管１０３の内径
を例えば２０等分した各走査位置において管１０３の厚
みが叉−なる結果、管１０３の内部が空の場合でもその
各走査位置におし）て透過放射線量が変化することにな
る。従って、各走査位置において、管１０３の厚みを一
定として透過放射線量の理論値をめると、厚みの変化に
基づく誤差が含まれる。

しかし、第４図に示す如く、管１０３の内径Ｒおよび肉
厚Ｔを予め測定しおけば、管１０３の中心０から走査位
置Ｆｎまでの距＃ｒによって、走査位置Ｐｎにおける厚
さｘ＝２８ｃをめることができる。つまり、 ＡＢ＝項２　．２　・・　（２） ＢＣ＝へに巧了Ｔフｒ”　−ＡＢ　・・　（３）である
から、走査位置Ｐｎにおける厚さＸは、Ｘ＝２ＢＣ＝２
（ＪＵ〒道了−ｒ’　−ＡＢ）　”　（＋　）でめるこ
とができる。

従って、実験等により管１０３の材質等に基づ〈吸収係
数用を予めめ、前記式（１）〜（４）を用いて空のとき
の管１０３の各走査位置における透過放射線量の理論値
Ｉを計算によってめ、１　′−の理論値工と実際に放射
線測定したとき番°得ら１、 れた透過放射線量の測定値ｉとの差をめれば、その差が
付着物によって放射線が減衰した量として測定できる。

ここで、第５図に示す如く、理論値Ｉに対する測定値ｉ
の比率と付着物の厚みＴｓとを付着物の比重Ｐによって
特定しておけば、付着物の比重を指定することにより、
付着物の厚みＴｓをめることができる。

［実施例］ 第６図には本実施例の走査装置が示されている。同図に
おいて、被検体である配管ｌを放射線で検査する測定冶
具１１は、測定治具駆動機構３１により前記配管ｌの径
方向（上下方向）へ移動できるようになっている。

前記測定＃３其１１は、」一部に水準器１２を有するブ
ロック状の治具本体１３と、この治具本体１３に設けら
れた溝１４内に両端を突出して略水平に支持されるとと
もに開閉可能かつロック可能なフック１５により治具本
体１３に固定された横行支柱１６と、この支柱１６の両
側に結合金具１７．１８を介して支柱１６の長手方向に
沿って位置調整可能かつ任意の位置で固定可能に設けら
れた保持支柱１９．２０と、この一方の保持支柱１９の
下端に設けられた線源２１と、前記他方の保持支柱２０
の下端に設けられ前記配管ｌを挟んで前記線源２１と対
向するセンサ２２とから構成されている。ここでは、前
記線源２１として例えばセシウム−１３７が、前記セン
サ２２として例えばビスマスゲルマニウムオキサイド（
ＢＧＯ）とフォートマルとを組合せたもの等がそれぞれ
用いられている。ここで、前記線源２１から放射線が出
されると、その放射線は、前記配管ｌを通って前記セン
サ２２で電流値として検知された後。

リード線２３を介して後述する処理装置５１へ送られる
ようになっている。

前記測定治具駆動機構３１は、配管ｌに固定された基部
固定台３２と、この固定台３２に互いに平行にかつ配管
１に対して略垂直に設けられ前記冶具本体１３を上下方
向へ摺動自在に支持する一対の支柱３３．３４と、これ
らの支柱３３　、３４の先端間を固定する端部固定台３
５と、前記基部固定台３２上に固定ごれた定速回転可能
なモータ３６と、このモータ３６の出力軸に連結された
歯車伝達機構３７と、この歯車伝達機構３７に連結され
た下部スプロケットホイール３８と、前記端部固定台３
５に増生１けられた上部スプロケットホイール３９と、
これら上下のスプロケットホイール３８．３９間に巻回
されたチェーン４０とで構成されている。前記歯車伝達
機構３７は、前記モータ３６の出力軸に固定されたベベ
ルギヤ４１と、このベベルギヤ４１に噛合されかつ前記
下部スプロケットホイール３８と同軸４２上に固定され
たベベルギヤ４３とを含む。また、前記チェーン４０の
両端は、前記治具本体２０に連結されている。

従って、モータ３６に電力を印加すると、移動測定治具
１１が支柱３３．３４に案内されながらチェーン４０で
送られて上下動するので、測定用放射線を配管ｌの径方
向へ走査させることができる。この際、線源２１の放射
線強度、センサ２２の感度、線源２１とセンサ２２との
距離、配管１の肉゛厚とスケールの付着量等を勘案し、
モータ３６に内蔵される減速機、の減速比または歯車伝
達機構３７内のキアー比を予め適切な値に選定すれば、
走査速度を任意に調整することができる。

第７図は前記センサ２２で検出された信号を基に前記配
管ｌ内のスケールの付着状況を表示する処理装置５１を
示している。同図において、前記センサ２２からの信号
は、電流電圧変換部５２において電圧値に変換され、続
いてＡ／Ｄ変換部５３に上りデジタル信号に変換された
後、中央処理装置（以下、ＣＰＵという。）５４へ取込
まれる。ＣＰＵ５４には、各種の条件データを入力する
ためのキーボード５５、このキーボード５５から入力さ
れるデータおよび前記Ａ／Ｄ変換部５３から与えられる
測定値等を記憶するメモリ５６、ＣＲＴ５７およびプリ
ンタ５８がそれぞれ接続されている。

前記メモリ５６には、第１〜第５の記憶エリア６１〜６
５が設けられている。前記第１の記憶エリア６１には、
予め実験等により決定された主乏して配管ｌの材質に基
づく吸収係数用および前記第５図の関係がそれぞれ記憶
されている。また、第２の記憶エリア６２には、前記キ
ーボード５５から入力される配ｅｑ　１の内半径Ｒ１配
管ｌの肉厚Ｔ、推定されるスケールの比重Ｐおよびブラ
ンク値ＩＢがそれぞれ記憶されるようになっている。

また、前記第３の記憶エリア６には、前記第２の記憶エ
リアに記憶された各データを基に算出された配管ｌの下
内面から下内面までの距離を例えば２０等分した各走査
位置に°おける透過放射線の理論値Ｉ。〜ＩＮが記憶さ
れるようになっている。

また、前記第４の記憶より７６４には、前記各走査位置
においてセンサ２２で検出された透過放射線の測定値ｉ
、〜１２Ｉが順次記憶されるようになっている。また、
前記第５の記憶エリア６５には、前記第４の記憶エリア
６４に記憶された測定値ｉ。−ｆａと前記第３の記憶エ
リア６３に記憶された理論値Ｉ６．〜ＩＮとの比率およ
び前記第２の記憶エリア６２に設定された比重Ｐを基に
前記第１の記憶エリア６１の第５図の関係からめられた
各走査位置におけるスケールの厚みＴ　Ｓ　ｏ〜ＴＳ２
１が順次記憶されるようになっている。

次に５本実施例の作用を第８図のフローチャートを参照
して説明する。まず、条件設定を行う。

これには、キーボード５５より配管ｌの内半径Ｒ２配管
Ｉの肉厚Ｔおよび推定されるスケールの比重Ｐをそれぞ
れ入力すると、それらのデータはＣＰＵ５４を介してメ
モリ５６の第２の記憶エリア６２へ格納される。

この後、モータ３６を駆動させると、測定治具駆動機構
３１を介して線源２１とセンサ２２とが配管ｌの径方向
へ走査される。この走査において、線源２１からの放射
線が配管ｌの下内面から下内面までの距離を例えば２０
等分した各走査位置において、配管ｌを透過した線源２
１からの透過放射線量がセンサ２２で検知される。セン
サ２２で検出された透過放射線量に基づく出力信号は、
電流電圧変換部５２で電圧値に変換され、続いてＡ／Ｄ
変換部５１でデジタル信号に変換された後、ＣＰＵ５４
へ取込まれる。ＣＰＵ５４へ取込まれた各測定値ｉ。−
ｉｎはメモリ５６の第４の記憶エリア６４へ順次格納さ
れる。

ここで、線源２１とセンサ２２とが配管ｌから完全には
ずれた位置に達すると、センサ２２の出力がブランク値
としてＣＰＵ５４へ取込まれた後、メモリ５６の第２の
記憶エリア６２へ格納される。す払と、ＣＰＵ５４は、
配管ｌ内が空と仮定し、第２の記憶エリア６２に記憶さ
れた各データを用いて、各走査位置における透過放射線
量の理論値Ｉ。−Ｉ７をＡ１算し、その理論値Ｉ。−Ｉ
ｎをメモリ５６の第３の記憶エリア６３へ順次格納する
。

この後、第３の記憶エリア６３に記憶された理論値１０
〜Ｉｎと第４の記憶エリア６４に記憶された測定値ｉ、
〜Ｉｎとの比率および第２の記憶エリア６２に記憶され
た比重Ｐに基づき、第１の記憶エリア６１に記憶された
第５図の関係から各走査位置におけるスケールの厚みＴ
Ｓ　、　”　ＴＳ　ｙｎをめ、これを第５の記憶エリア
６５へ格納する。

続いて、第３の記憶エリアに記憶された理論値工。〜Ｉ
２１と第４の記憶エリア６４に記憶された測定値ｉ。−
１７ＢとをＣＲＴ５７へ第９図のように表示する。また
、キーボード５５からの指令に基づき、第５の記憶エリ
ア６５に記憶された各走査位置におけるスケールの厚み
ＴＳ　ｏ”Ｔ３　ｎを２分割し、それを配管ｌの内径の
両側に振り分け、ＣＲＴ５７へ第１Ｏ図のように表示す
る。

最後に、ｗＩ１２〜第５の記憶−Ｉ−Ｕ７６２．６３　
。

６４．６５に記憶された各種データ、つまり条件データ
、理論値、測定値、スケール値等を、ＣＰＵ５４を介し
てプリンタ５８でプリントアウトする。

従って、本実施例によれば、配管ｌ内が空の状態と仮定
し、各走査位置における透過放射線量の理論値■。〜Ｉ
ｎを計算によってめ、これと各走査位置において実際に
放射線測定された測定値ｉ’　ｉ　、　ｗ　ｉηとの差
をめ、つまりスケールによって放射線量が減衰される量
をめ、この放射線減衰量からスケールの比重Ｐを指定す
ることによりスケールの厚みＴ・。〜ＴＺ７ｎをめるよ
うにしたので、忠実にスケールの厚さＴＳのみを正確に
測定することができる。

また請求められたスケールの厚みＴｓを２分割し、それ
を配管ｌの内壁両側に振り分けて表示するようにしたの
で、スケールの状態を容易、迅速かつ正確に判別するこ
とができる。

また、比重Ｐを変更すれば、各種比重のスケールの状態
をシュミレーションすることができる。

なお、上記実施例では、吸収係数用を固定としたが、一
般に配管ｌの外側は保温材で覆われていることが多いこ
とから、吸収係数終については。

配管ｌの比重、保温材の比重、保温材の厚さ、更にはセ
ンサの種類等を勘案して任意に設定できるようにすれば
、より正確な測定結果を得ることができる。また、第５
図の関係をテーブルとして記憶するのではなく、各比重
毎に数式を与えておき−１その数式に基づいてスケール
の厚みＴＳを算出するようにしてもよい。

また、上記実施例では、センサ２２で検出された信号を
所定走査距離毎に自動的にＣＰＵ５４へ取込むようにし
たが、例えばセンサ２２で検出された信号を電流電圧変
換部５２で′重圧値に変換した後、例えばレコーダ等に
記録させ、このレコーダによって記録された記録紙上の
グラフから各走査位置上の測定値を読取り、これらの測
定値をキーボード５５より入力するようにしてもよい。

また、上記実施例では、放射線の走査方向が配管ｌの一
方向例えばＹ軸方向について行った場合について説明し
たが、例えばそれと直交する方向（Ｘ軸方向）について
走査すれば、スケールの付着状況を更に正確に表示させ
ることができる。

また、上記実施例では、配管の内径を２０等分した各走
査位置のデータを取込むようにしたが、データの取込み
点数は、配管１の径、走査速度、要求される精度等を考
慮して、例えば２０〜８０程度で選択すればよい。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、内壁付着物を容易、迅速
かつ正確１こ測定できる内壁付着物の測定方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射線測定方法よる表示を示す図、第２
図は平板状の部材を放射線が透過したときの状態を説明
するための図、第３図は配管ｌの径方向に沿って放射線
を走査する際の説明図、第４図は放射線が配管内を透過
するときの配管の肉厚を示す図、第５図はスケールの厚
みを算出するための図、第６図は走査装置を示す斜視図
、第７図は処理装置を示すブロック図、第８図はフロー
チャーＩ・、第９図および第１Ｏ歯はＣＲＴ上の表示状
態を示す図である。 ■・・・被検体としての配管、２１・・・線源、２２・
・・センサ。 代理人　弁理士　木下　実三 °　第１図 第２図 第４図　４ 第７図 らら 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）断面略円形の被検体の内壁に付着した付着物の状
   態を放射線を用いて測定する方法であって、 放射線を発する線源とこの線源からの放射線量を電気的
   信号として検知するセンサとを、前記被検体挟んでその
   被検体の径方向へ走査するとともに、 前記線源とセンサとの間に物体が存在しないときの前記
   センサからの出力値をブランク値として測定し、 このブランク値、前記被検体の内を、被検体の肉厚およ
   び主として被検体の材質等によって決定される係数を基
   に、被検体の内部が空と仮定したときの被検体の各走査
   位置における透過放射線量の理論値を計算によってめ。 この各走査位置における理論値と前記走査時に得られる
   測定値とのＸから被検体の各走査位置における付着物の
   厚さをめる ことを特徴とする内壁付着物の測定方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記理論値に対
   する測定値の比率と付着物の厚さとの関係を付着物の比
   重毎に予め設定し、付着物に応じて比重を指定すること
   により付着物の厚さをめることを特徴・とする内壁付着
   物め測定方法。 （３）特許請求の範囲第１項または第２頃において、前
   記束められた各走査位置における付着物の厚さを２分割
   し、それを被検体の内壁両側に振り分けて表示すること
   を特徴とする内壁付着物の測定方法。