(57)【要約】【課題】検査員が配管内面の状態を容易に知ることができ、配管外面からの超音波探傷試験の精度を向上できる超音波探傷試験装置を提供することである。【解決手段】配管１１の表面から超音波を発信し反射波を受信して配管内部を探傷するとともに垂直方向に超音波を発信する超音波探触子１４を配管１１の表面に配置し、配管１１の内面を撮影するカメラ２０及び超音波探触子１４が配管表面に接触している位置を検出する探触子位置検出部２１を搭載した配管内走行台車１３を配管内で走行させ、カメラ２０で撮影した影像に探触子位置検出部２１で検出した超音波探触子１４の位置をモニタ装置１５に表示する。検査員はモニタ装置１５の画面を監視しながら超音波探触子１４にて探傷を行う。【選択図】  図１
2010230340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の表面から超音波を発信し反射波を受信して配管内部を探傷するとともに垂直方向に超音波を発信する超音波探触子と、
前記配管の内面を撮影するカメラを搭載し前記配管内を走行する配管内走行台車と、
前記配管内走行台車に搭載され前記超音波探触子が前記配管表面に接触している位置を検出する探触子位置検出部と、
前記カメラで撮影した影像に前記探触子位置検出部で検出した超音波探触子の位置を表示するモニタ装置とを備えたことを特徴とする超音波探傷試験装置。
【請求項２】
前記探触子位置検出部は、前記超音波探触子が発信する垂直方向の超音波を受信するレーザ干渉計であることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷試験装置。
【請求項３】
前記超音波探触子は、複数の振動子を順番に振動して所定角度の超音波を発信するフェーズドアレイ探触子であることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷試験装置。
【請求項４】
前記超音波探触子は、超音波を斜めに発信する斜角探触子と、垂直方向に超音波を発信する垂直探触子とを組み合わせた探触子であることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管の外面から超音波を発信して反射波を受信し配管内部の探傷を行う超音波探傷試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラントの配管においては、経年劣化によりきずが発生する場合がある。現状では、きずの発生およびきずの進展を確認するためには、配管外面からの超音波探傷試験が行われている。
【０００３】
このような配管外面からの超音波探傷試験では、検査員は配管内面の状態を知ることができないので、試験結果の判断に迷う場合がある。例えば、溶接部に発生する応力腐食割れＳＣＣ（Stress Corrosion Cracking）と溶接部裏波との判別などが難しい。溶接部裏波を応力腐食割れと判断した場合には、配管が健全であるにも拘わらず配管の交換をすることになり無駄なコストがかかる。一方、応力腐食割れを溶接部裏波と判断した場合には、重大な事故に繋がるおそれがある。従って、検査員が配管内面の状態を知ることは重要なことである。
【０００４】
超音波探傷装置の超音波探触子を主配管と管台の溶接部を横切って移動させ、溶接線特定装置は超音波探触子で受信した反射信号により溶接部の中心位置を特定し、特定した２つの中心位置をレーザ光発生装置から放出したレーザ光が通るようにレーザ光発生装置の傾斜角を調節し、レーザ光を主配管の外面に照射しながらペンで溶接線をその外面に描き、溶接部の中心位置を精度良く特定でき、配管の溶接部の検査を精度良く実施できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０１９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のものでは、レーザ光発生装置を用いて配管外面から溶接部の中心位置を特定するものであるので、配管内部の溶接部裏波などの状態を精度良く知ることができない。従って、配管外面からの超音波探傷試験において、相変わらず検査員は配管内面の状態を知ることができないために、超音波探傷の試験結果の判断に迷う場合が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、検査員が配管内面の状態を容易に知ることができ、配管外面からの超音波探傷試験の精度を向上できる超音波探傷試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる超音波探傷試験装置は、配管の表面から超音波を発信し反射波を受信して配管内部を探傷するとともに垂直方向に超音波を発信する超音波探触子と、前記配管の内面を撮影するカメラを搭載し前記配管内を走行する配管内走行台車と、前記配管内走行台車に搭載され前記超音波探触子が前記配管表面に接触している位置を検出する探触子位置検出部と、前記カメラで撮影した影像に前記探触子位置検出部で検出した超音波探触子の位置を表示するモニタ装置とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる超音波探傷試験装置は、請求項１の発明において、前記探触子位置検出部は、前記超音波探触子が発信する垂直方向の超音波を受信するレーザ干渉計であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる超音波探傷試験装置は、請求項１の発明において、前記超音波探触子は、複数の振動子を順番に振動して所定角度の超音波を発信するフェーズドアレイ探触子であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる超音波探傷試験装置は、請求項１の発明において、前記超音波探触子は、超音波を斜めに発信する斜角探触子と、垂直方向に超音波を発信する垂直探触子とを組み合わせた探触子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配管内を走行する配管内走行台車に、配管の内面を撮影するカメラ及び配管の表面から超音波探触試験を行う超音波探触子が配管表面に接触している位置を検出する探触子位置検出部を搭載し、カメラで撮影した影像に探触子位置検出部で検出した超音波探触子の位置を表示するので、配管内面の状況を配管外面より見える状態で超音波探傷試験を行うことができる。これにより、溶接部に発生したきずと溶接部裏波との判別が容易となり誤検出が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係わる超音波探傷試験装置の構成図。
【図２】本発明の実施の形態におけるモニタ装置の表示画面の一例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる超音波探傷試験装置１０の構成図である。図１では、監視対象である配管１１は溶接部１２で溶接されており、超音波探傷試験装置１０はこの溶接部１２の近傍に位置する場合を示している。
【００１５】
超音波探傷試験装置１０は、配管１１内面を走行する配管内走行台車１３と、配管の外側に配置される超音波探触子１４、モニタ装置１５、リモコン１６とから構成される。配管内走行台車１３は配管内面に吸着可能で操舵可能な車輪１７を備え、図示省略の電動機で駆動される。車輪１７は、例えば磁性体で形成され、配管内面に吸着する。また、車輪１７の車軸は９０°回動可能に操舵可能に取り付けられており、従って、車輪１７は配管１１の軸方向だけでなく周方向にも方向転換できるようになっている。これにより、配管内走行台車１３は配管内面を自在に移動可能となっている。
【００１６】
配管内走行台車１３には制御装置１８が搭載され、制御装置１８はケーブル１９によりモニタ装置１５及びリモコン１６に接続されている。制御装置１８は検査員の操作によるリモコン１６からの指令をケーブル１９を介して受信し、車輪１７の方向及び図示省略の電動機を駆動して配管内走行台車１３を走行制御する。また、配管内走行台車１３には配管１１の内面を撮影するカメラ２０が搭載されており、カメラ２０で撮影された映像信号は制御装置１８及びケーブル１９を介してモニタ装置１５に出力される。これにより、モニタ装置１５にはカメラ２０で撮影した配管内部の影像が表示される。さらに、配管内走行台車１３には超音波探触子１４の配管表面上での位置を検出する探触子位置検出部２１が搭載されており、探触子位置検出部２１で検出された超音波探触子１４の配管表面上での位置検出信号は、制御装置１８及びケーブル１９を介してモニタ装置１５に出力される。これにより、モニタ装置１５には、カメラ２０で撮影した影像に探触子位置検出部２１で検出した超音波探触子１４の位置が表示される。
【００１７】
このように、配管内走行台車１３の制御装置１８は、検査員によるリモコン１６からの指示により配管内走行台車１３の車輪１７を制御したり、カメラ２０で撮影した映像信号や探触子位置検出部２１で検出した位置検出信号をケーブル１９を介してモニタ装置１５に送信する。
【００１８】
次に、超音波探触子１４は、配管１１の表面から超音波を発信し反射波を受信して配管内部を探傷するものであり、例えば、斜角探触子やフェイズドアレイ探触子を用いる。なお、超音波探触子１４が斜角探触子である場合には、斜角探触子と垂直探触子とを組み合わせた探触子とする。これは、配管内走行台車に搭載した探触子位置検出部２１が垂直方向の超音波を受信して超音波探触子１４の位置を検出できるようにするためである。超音波探触子１４がフェイズドアレイ探触子である場合には、垂直探触子を設ける必要はない。これは、フェイズドアレイ探触子は複数の振動子を順番に振動して所定角度の超音波を発信する機能を有しているので、垂直方向の超音波を発信するようにすればよいからである。
【００１９】
配管内走行台車１３に搭載された探触子位置検出部２１は、超音波探触子１４からの垂直方向に超音波を受信し、超音波探触子１４が配管表面に接触している位置を検出するものである。探触子位置検出部２１としては、例えばレーザ干渉計を用いる。レーザ干渉計は、超音波探触子１４が発信する垂直方向の超音波による配管１１の微少振動をレーザ光により検出するものである。そして、探触子位置検出部２１で検出された超音波探触子１４の位置は制御装置１８に出力される。制御装置１８は、前述したように、モニタ装置１５にカメラ２０で撮影した影像に加えて、探触子位置検出部２１で検出した超音波探触子１４の位置を表示する。
【００２０】
図２はモニタ装置１５の表示画面の一例を示す平面図である。図２に示すように、カメラ２０で撮影した影像に探触子位置検出部２１で検出した超音波探触子１４の位置が表示されている。カメラ２０で撮影した影像には溶接部１２の裏波が映し出されており、溶接部１２の裏波と超音波探触子１４との位置関係が一目で分かるようになっている。また、制御装置１８は、図示省略の記憶部に探触子位置検出部２１で検出した超音波探触子１４の位置を時系列データとして記憶しておき、超音波探触子１４の軌跡２２を併せて表示することも可能である。検査員は、モニタ装置１５の画面に映し出された配管内面を監視しながらリモコン１６及び超音波探触子１４を操作することになる。
【００２１】
本発明の実施の形態によれば、配管内面の影像をカメラ２０で取得し、取得した配管内面の影像をモニタ装置１５に映し出し、モニタ装置１５の画面上に超音波探触子１４の位置情報を表示するので、超音波探触子１４の位置や軌跡を表示することができる。従って、溶接部１２の裏波か傷かを容易に判別できるので的確な傷の判断が可能となる。
【符号の説明】
【００２２】
１０…超音波探傷試験装置、１１…配管、１２…溶接部、１３…配管内走行台車、１４…超音波探触子、１５…モニタ装置、１６…リモコン、１７…車輪、１８…制御装置、１９…ケーブル、２０…カメラ、２１…探触子位置検出部、２２…軌跡
【図１】
2010230340.tif 000003
【図２】
2010230340.tif 000004