JPS6283608A

JPS6283608A - 管の管厚測定装置

Info

Publication number: JPS6283608A
Application number: JP22529885A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Fujisawa; 藤沢　友二
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1987-04-17
Also published as: JPH0364807B2

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］本発明はパイプライン等に使用される箒の管厚を管内部
から超音波探触子を用いて測定吏る管の管厚測定装置に
関する。

［従来の技術］一般に、原油、天然ガス等を輸送するパイプラインは多
数の鋼鉄製の管を順次溶接して１本のパイプラインに形
成する。このようなパイプラインにおいては、例えば溶
接部が正確に溶接されていることを確認するために管の
管厚を測定することが実施されている。このようなパイ
プラインの検査に使用される管の管厚を測定する管厚測
定装置は一般に次のように構成されている。すなわち、
管の内部を軸方向に移動するビグ（移動体）の胴体外周
面の周方向に複数の超音波探触子を取付け、この超音波
探触子から送信された超音波が管の内周面で反射されて
超音波探触子へ入射する時間と外周面で反射されて該超
音波探触子へ入射される時間どの時間差から管厚を求め
るようになっている。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、上記のように構成された管の管厚測定装
置においては次のような問題があった。

すなわち、上記のように超音波における反射波の時間差
を利用して管厚を測定する場合、超音波の空中を伝播す
る場合の減衰等を考慮すると、精度よく管厚を測定する
ためには管内に液体が充満されていることが必要条件と
なる。そのため、パイプラインの輸送物が液体の場合は
精度良く管厚を測定することが可能であるが、輸送物が
気体の場合はパイプライン内に液体を充満させることは
困難であるので、実質的には超音波を利用して管厚を測
定することはできなかった。

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、管の内周面に圧接される環
状のシールカップに超音波探触子を埋設することによっ
て、たとえ管内に液体を充満させなくとも、内部から管
厚を正確に測定できる管の管厚測定装置を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］本発明の管の管厚測定装置は、管の内部を軸方向に移動
する移動体に、外周面が管の内周面に圧接されるととも
に弾性材で形成された環状のシールカップを搭載し、さ
らにこのシールカップの周上複数位置に、対向する管の
内周面に対してＪＢ超音波送信する複数の超音波探触子
をｊｌ設することによって、この超音波探触子から送信
されて管の内周面で反射された超音波と管の外周面で反
射された超音波との間の超音波探触子への入用時間差か
ら箕の管厚を求めるようにしたものである。

［作用］このように構成された管の管厚測定装置であれば、弾性
材で形成された環状のシールドカップの外周面は管の内
周面に圧接されており、この管の内周面に圧接されたシ
ールドカップに管の内周面に対向するように超音波探触
子が埋設されているので、この超音波探触子から送信さ
れる超音波はほとんど空気中を伝播せずに情の内周面お
よび４周面に伝播される。したがって、たとえ管内に液
体が充満されていなかったとしても管厚が正確に求まる
。

［実施例］以上本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の管の管厚測定ｉ置の概略構成を示す断
面模式図である。図中１はパイプラインを構成するｔＡ
鉄製の管であり、この管１内に圧縮空気で軸方向に移動
される柱状形状のビグ２（移動体）が挿入されている。

このビグ２の外周面の前端位置および後端位置に例えば
ウレタン等の耐摩耗性に濁れた弾性材で環状に形成され
たシールカップ３．４が取付けられている。各シールカ
ップ３．４の断面形状は第２図に示すよようにＬ字形状
をしており、外周面が管１の内周面に圧接されるように
なっている。したがって、管１の内周面５とシールカッ
プ３．４の外周面との間は気密が保持されている。その
結果、第１図に示寸゛ように外部から管１内へ矢印方向
に圧縮空気を送出するとビグ２は、シールカップ３．４
の外周面が管１の内周面５を摺動しながら図の左方向へ
移動する。ビグ２の現在位置は転接ローラ６．７にて移
動距離を測定することによって１９られる。

前方のシールカップ３の管１の内周面５に当接する周上
複数位置には第２図乃至第４図に示すように複数の貫通
孔８が形成されており、さらにこのｎ通孔８内には段部
９が形成されている。各量適孔８内の段部９の内側には
柱状の超音波探触子１０が嵌入されており、この超音波
探触子１０はｎ通孔８の内側開口に取付けられた押え蓋
１１どの間に介挿されたスプリング１２にて段部９、す
なわら管１の内周面５方向へ付勢されている。なお、超
音波探触子１ｏと貫通孔８の内周面との間には媒液が注
入されている。そして、貫通孔８の超音波探触子１０と
外側開口との間にはシールカップ；３，４と同一材料で
形成された柱状の弾性材１３が圧入されている。なお、
この弾性材１３は交換可能になっており、１連の管厚測
定が終了した時点で摩耗状況により適宜新品に交換され
る。

また、超音波探触子１０の信号線１４はシールカップ３
の内面に設けられた溝１５内に配線されている。

前記環状のシールカップ３は前述したように断面が１−
字形状に形成されているが、外周面と管１　　・の内周
面５との接触圧力を増すために、第２図に示ηように屈
曲部に環状の板ばね１６が埋設さねている。したがって
、このビグ２を管１内から出づとシール７）ツブ３の外
周面の位置は第２図の二点鎖線位置になる。さらに、ビ
グ２の移動に伴ってシールカップ３の外周面と管１の内
周面５との間の回動によるしわや内周面５に異物１７ａ
が付着していたときに生じるしり発生を最少限に抑制す
るために、シールカップ３の半径方向に複数のスリット
溝１７が刻設されている。さらに前記屈曲部の内面には
ビグ２の動きとシルカツブ３の外周面との動きを分離す
るために環状溝１８が刻設されている。

また、前記各貫通孔８に隣接してピグ２内のタンクから
パイプ１９を介して供給される洗浄液２０を弾性材１３
と管１の内周面５との間に導くための貫通孔２１が形成
されている。なお、洗浄済みの汚液はビグ２の後方のシ
ールカップ４にて拭われ、ビグ２の後方の管１の内周面
５に汚液が極力残らないようになっている。さらに、ビ
グ２を移動させるための圧縮空気を乾燈した空気を用い
ている。

ヒ！Ｊ′２内には、超音波探触子１０へ信号を送信し、
ｔ、：り超音波探触子１０からの信号を受信する送受４
８回路、この送受信回路にて送信受信した超音波の時間
差から管１の管厚を算出する演練回路。

この演算回路で算出された管厚データを順次記憶する人
容日のＩＣメモリ、電源用バッテリ、前記ＩＣメモリに
記憶された各管厚データ値を記録する磁気テープを用い
た記録計、ビグ２内体のローリング等による周Ｆ位置の
補正に用いる回転計、外部に取付けた複数の転接ローラ
６．７からの即乾情報からビグ２の移動距離および現在
位置を算出する距離計等が内蔵されている。なお、転接
［コーラ６．７を祷数個設けるのは、得られた回転数を
平均化することによって測定精度を向上させるためであ
る。また、ビグ２内には前述した洗浄液２０を蓄えるタ
ンクおよび供給ポンプも収納されている。

次に、このように構成された管の管厚測定装置の動作説
明を行なう。先ず、ビグ２を管１内へ第１図に示す方向
に挿入して管１内へ矢印方向に圧縮空気を送出する。す
ると、ビグ２は、シールカップ３，４の外周面が管１の
内周面５に震動しながら、左方向へ移動するる。このと
きの移動子は前述した転接ローラ６．７にて検出される
。そして、例えば軸方向の一定距離毎または予め定めら
れた目（票【ひ置に達した時点で超音波による管厚の測
定処即を実施する。すなわち、各超音波探触子１０から
管１の内周面５方向へパルス状の超音波を送出する。す
るとこの超音波は情１の内周面５て反射されるとともに
この内周面５を通過して管′１の外周面で反射される。

そして、内周面５で反射された超音波が超音波探触子１
０へ入〕〕シた時刻と外周面で反射された超音波が超音
波探触子１０へ入力した時刻との時間差から、この超音
波探触子１０が対向する部分の管厚が算出される。

ｍ音波探触子１０はシールカップ３の外周面の全周ｔこ
亘って等間隔に埋設されているので、−回の測定動作で
管１のほぼ全周に亘って管１９が測定される。

このようにビグ２に外周面が管１の内周面に圧接されな
がら震動する弾性材で形成されたシールカップブ３に管
厚測定用の超音波探触子１０を埋設することによって、
超音波探触子１０と管１の内周面５との間に存在する空
気をほとんど除去できる。したがって、たとえ管１内に
液体を充満ざぜなくとも、管厚を精度良く測定できる。

また、管１の内周面５に土砂やほこりが付着していた場
合であっても、これ等は貫通孔２１を介しで供給される
洗浄液２０にて洗浄されるので、管ｊ９の測定精度をさ
らに向上できる。

さらに、シールカップ３に半径方向のスリット溝１７お
よび環状溝１８を形成しているので、たとえ、管１の内
周面５に異物１７ａが付着していたとしてもシールカッ
プ３の外周面にしわが発生するのが極力防止され、外周
面と内周面５との間の良好な密着性を維持できる。した
がって、結果として管厚の測定精度が向上できる。

なお、本発明は上）ホした実施例に限定されるものひは
ない。実施例においては、弾性材１３と管１の内周面５
との間に供給ポンプで洗浄液２０を強制的に供給するよ
うにしたが、ビグ２の移動動作を安定させるために逆方
向に送出するバックプレッシャを印加するための空気を
湿度の高い空気又はガスを使用することにより、管１の
未測定の、内周面５を濡らすようにしてもよい。したが
って、この場合はパックプレッシャ用の空気として湿度
の高い空気を用い、移動用の圧縮空気として乾燥した空
気を用いることによって、測定後の管１内の水分を除去
できる。

さらにビグ２内にタンクを設けずに、第５図に示すよう
に、管厚測定用のビグ３１の他に先導用のビグ３２を設
け、先導用ビグ３２と測定用ビグ３１との間に洗浄液３
３を収納するようにしてもよい。

また、管厚を測定する場合、例えば摩耗が早く進むと予
想される管１の下側位置には調子に超音波探触子１０を
配設するようにしてもよい。このようにすると、必要す
る位置の管厚データが効率よくかつ精度良く求められる
。

［発明の効果］以Ｆ説明したように本発明によれば、管の内周面Ｍ　Ｉ
’ｆ接される環状のシールカップに超音波探触子を埋設
することによって、たとえ管内に液体を充満させなくと
も、内部から管厚を正確に測定できろ。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例に係わる管の管厚測定装置を
示す断面模式図、第２図乃至第４図は同実施例の要部を
示す切欠断面図、第５図は本発明の他の実施例に係わる
管の管厚測定装置を示す部分断面図である。１・・・管、２．３１．３２・・・ビグ（移動体）、３
゜４・・・シールカップ、５・・・内周面、６，７・・
・転接ローラ、８，２１・・・貫通孔、１ｏ・・・超音
波探触子、１１・・・押え蓋、１３・・・弾性材、１４
・・・信号線、１５、・・・溝、１６・・・板ばね、１
７・・・スリット溝、１８・・・環状溝、２０．３３・
・・洗浄液。

Claims

【特許請求の範囲】

管の内部を軸方向に移動する移動体と、この移動体に搭
載されるとともに外周面が前記管の内周面に圧接され、
弾性材で形成された環状のシールカップと、このシール
カップの周上複数位置に埋設され、対向する前記管の内
周面に対して超音波を送信する複数の超音波探触子と、
この超音波探触子から送信されて前記管の内周面で反射
された超音波と前記管の外周面で反射された超音波との
間の前記超音波探触子への入射時間差から前記管の管厚
を求める手段とを備えたことを特徴とする管の管厚測定
装置。