(57)【要約】【課題】ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことが可能な亀裂閉口処理評価方法を提供する。【解決手段】ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理の評価方法は、ＩＣＲ処理を実施する前に構造部１０２に変動荷重を与えながら構造部１０２の亀裂１０６の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、ＩＣＲ処理を実施した後に構造部１０２に変動荷重を与えながら構造部１０２の閉口処理された亀裂１０６の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、ＩＣＲ処理による亀裂１０６の進展遅延効果を評価する評価工程とを有する。【選択図】図１
2018179854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、
亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、
亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程と
を有する、
亀裂閉口処理評価方法。
【請求項２】
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化である、
請求項１に記載の亀裂閉口処理評価方法。
【請求項３】
前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価する、
請求項１または２に記載の亀裂閉口処理評価方法。
【請求項４】
前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、
前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、
前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する、
請求項１に記載の亀裂閉口処理評価方法。
【請求項５】
前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、
前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行う、
請求項１〜４の何れか１項に記載の亀裂閉口処理評価方法。
【請求項６】
前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含む、
請求項５に記載の亀裂閉口処理評価方法。
【請求項７】
構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、
前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、
前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部と
を備えている、
亀裂閉口処理評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亀裂閉口処理評価方法および評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や大型クレーンなどの鋼製の構造物では、長期間使用していると、疲労などの原因により、当該構造物の表面に亀裂が生じる場合がある。亀裂は放置しておくと進展して拡大していくので、亀裂の進展を遅くして構造物の疲労寿命を延ばすための処理を施す必要がある。
【０００３】
そこで、従来、亀裂進展を遅くする技術として、亀裂の開口を閉じる技術として、亀裂閉口処理、例えば、衝撃亀裂閉口処理、すなわちＩＣＲ処理（Ｉｍｐａｃｔ  Ｃｒａｃｋ  Ｃｌｏｓｕｒｅ  Ｒｅｔｒｏｆｉｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）などが知られている。ＩＣＲ処理は、構造物の表面における亀裂の周辺部に対して部分的に衝撃を与えて亀裂の開口を閉じることによって、応力拡大係数範囲を低減させて亀裂の進展を遅らせる技術である。
【０００４】
構造物に対してＩＣＲ処理を施した後では、構造物の表面における亀裂の開口が閉じている。そのため、ＩＣＲ処理後の構造物を外部から視認しただけでは、ＩＣＲ処理によって亀裂進展を遅延させる効果、すなわち、亀裂進展遅延効果が得られているか評価することが難しい。
【０００５】
そこで、ＩＣＲ処理後において亀裂進展遅延効果が得られているか評価する方法として、ＩＣＲ処理後に非破壊試験によって亀裂閉口を確認する方法が考えられる。
【０００６】
非特許文献１には、代表的な非破壊試験として、磁粉探傷試験および浸透探傷試験が開示されている。
【０００７】
磁粉探傷試験では、試験対象を磁化させることにより、亀裂近傍で漏洩磁束を生じさせておく。この状態で試験対象の表面に鉄粉を振りかけることにより、鉄粉が亀裂で生じる漏洩磁束に引き寄せられることにより、試験対象における鉄粉の分布によって亀裂の有無を調べることが可能である。
【０００８】
また、浸透探傷試験では、試験対象の表面に浸透液と呼ばれる赤色の液体を塗布することにより、毛細管現象の作用によって亀裂を通して試験対象の内部に浸透液を浸み込ませる。その後、試験体表面に付着した浸透液を除去して現像剤と呼ばれる白い微粉末を塗布することにより、亀裂内部に残っていた浸透液が吸い出されて、亀裂形状が赤色で浮かび上がらせる。これにより、微小な亀裂の有無を調べることが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】日本非破壊検査協会発行「磁粉探傷試験II」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の磁粉探傷試験および浸透探傷試験は、いずれも試験対象の表面の亀裂の有無を検知することができるが、ＩＣＲ処理によって試験対象の表面の亀裂が閉じた後で当該試験対象において亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することができないという問題がある。
【００１１】
すなわち、上記の磁粉探傷試験では、試験対象の表面だけでなく表面直下の試験対象の内部に生じた亀裂の有無を検知することが可能である。したがって、ＩＣＲ処理によって試験対象の表面の開口が閉じた状態でも、試験対象の内部に微小な亀裂が残っていれば、その微小な内部亀裂を検知することが可能である。しかし、ＩＣＲ処理は亀裂の開口を閉じることにより亀裂進展遅延効果を得る方法なので、磁粉探傷試験をＩＣＲ処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いても正確な評価ができないという問題がある。
【００１２】
また、浸透探傷試験の場合、ＩＣＲ処理の衝撃によって生じる試験対象の表面における凹凸部に浸透液が残留して、亀裂に似た疑似的な模様が生じることがある。また、この凹凸部の浸透液を除去するために何回も洗浄すると、開口した亀裂内部に浸透した浸透液も吸い出す過洗浄状態となり、現像剤を塗布しても指示が得られないことがある。そのため、浸透探傷試験をＩＣＲ処理後の亀裂進展遅延効果の評価に用いた場合も正確な評価ができないという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことが可能な亀裂閉口処理評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の亀裂閉口処理評価方法は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する方法であって、亀裂閉口処理を実施する前に前記構造物に変動荷重を与えながら前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する処理前測定工程と、亀裂閉口処理を実施した後に前記構造物に前記変動荷重を与えながら前記構造物の閉口処理された前記亀裂の前記先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する処理後測定工程と、前記処理前温度変化および前記処理後温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
かかる特徴によれば、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理を行う前では、処理前測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部には特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前温度変化として測定する。さらに、亀裂閉口処理を行った後では、処理後測定工程において、構造物に変動荷重を与えることによって当該亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる処理後温度変化を測定する。その後、評価工程では、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。
【００１６】
前記処理前温度変化および前記処理後温度変化は、前記亀裂から離れた場所の温度変化に対する前記亀裂の前記先端部の温度変化の相対的な温度変化であるのが好ましい。
【００１７】
亀裂の先端部は変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響が構造物の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂から離れた場所の温度変化に対する亀裂の先端部の温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。
【００１８】
前記評価工程では、前記処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが前記処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、前記亀裂進展遅延効果が有ると評価するのが好ましい。
【００１９】
かかる特徴によれば、前記処理前温度変化の時系列グラフおよび前記処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。
【００２０】
前記処理前測定工程では、前記処理前温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理前熱画像を測定し、前記処理後測定工程では、前記処理後温度変化として前記亀裂の前記先端部における温度分布である処理後熱画像を測定し、前記評価工程では、前記処理前熱画像と前記処理後熱画像とを比較して、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するのが好ましい。
【００２１】
かかる特徴によれば、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂の先端部における温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。
【００２２】
前記亀裂閉口処理は、前記構造物の前記亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより前記亀裂の前記開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理であり、前記評価工程は、前記衝撃亀裂閉口処理を行った後に行うのが好ましい。
【００２３】
かかる特徴によれば、構造物の亀裂の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理は、当該処理を行った後の構造物において亀裂遅延進展効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にその処理をした現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。
【００２４】
上記の亀裂閉口処理評価方法は、前記評価工程において前記亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合に衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程をさらに含むのが好ましい。
【００２５】
かかる特徴によれば、衝撃亀裂閉口処理を行った直後に評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、衝撃亀裂閉口処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。
【００２６】
本発明の亀裂閉口処理評価装置は、構造物の表面に生じた亀裂の開口を閉じる亀裂閉口処理を評価する評価装置であって、前記構造物に変動荷重を与えることによって前記構造物の前記亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する温度変化測定部と、前記亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて、前記亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価部とを備えていることを特徴とする。
【００２７】
かかる構成によれば、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する場合には、まず、構造物の表面に生じた亀裂を閉じる亀裂閉口処理前および処理後において、構造物に変動荷重を与えることによって熱弾性効果によって生じる当該亀裂の先端部における処理前後における温度変化および処理後温度変化を温度変化測定部によってそれぞれ測定する。そして、評価部は、亀裂閉口処理の前後における前記温度変化に基づいて亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価する。これにより、構造物の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているか否かを正確に評価することが可能である。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置によれば、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理によって亀裂の進展遅延効果が十分に得られているかの評価を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価装置の構成を概略的に説明する構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る亀裂閉口処理評価方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のＩＣＲ処理前後の温度変化測定の具体的手順を示すフローチャートである。
【図４】ＩＣＲ処理前において図１の赤外線カメラで撮影された天井クレーンのガーダの亀裂部分付近の熱画像を示す図である。
【図５】図４の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。
【図６】ＩＣＲ処理前におけるフレームナンバーと処理前温度変化との関係を示すグラフである。
【図７】ＩＣＲ処理後の熱画像を画像処理して作成された差分画像を示す図である。
【図８】ＩＣＲ処理後におけるフレームナンバーと処理後温度変化との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の亀裂閉口処理評価方法および評価装置の実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる構造物は、例えば、大型の天井クレーンや橋梁などの鋼製の大型構造物である。
【００３２】
図１には、構造物の一例として大型の天井クレーン１００が示されている。天井クレーン１００は、工場などの建屋の内部で鋼材などの重い荷物を吊り下げて搬送する構成を有する。天井クレーン１００は、複数の補強リブ１０１で補強された水平方向に延びる鋼製の柱状体であるガーダ（主桁）１０２と、ガーダ１０２の上面に配置され、ガーダ１０２の長手方向に往復移動可能な台車（トロリ）１０３とを有する。台車１０３は、吊り荷１０４を昇降させる機構を有する。ガーダ１０２は、図示しない移動機構により図１の紙面垂直方向へ移動可能である。
【００３３】
ガーダ１０２は、その表面に溶接された複数の補強リブ１０１によって補強されているが、台車１０３の移動および吊り荷１０４の昇降などによって発生する変動荷重を長期間受けることにより疲労による亀裂１０６が生じる場合がある。亀裂１０６は、ガーダ１０２において応力が集中しやすい場所、例えば、補強リブ１０１の下端１０５付近において当該下端１０５を取り囲むように発生する。
【００３４】
ガーダ１０２の亀裂１０６の位置は、ＩＣＲ処理前を行う前に、事前に超音波探傷法などの非破壊検査によって調べられる。
【００３５】
ガーダ１０２の表面に生じた亀裂１０６は、当該亀裂１０６の進展を遅延するために、上記のＩＣＲ処理によって閉口処理される。ＩＣＲ処理では、亀裂１０６の周辺部に対してフラックスチッパーなどの工具を用いて衝撃を与えて、当該衝撃により周辺部の肉を亀裂１０６へ寄せることにより、亀裂１０６の開口を閉じる。亀裂１０６の周辺部に部分的に衝撃を与えるためには、例えば、亀裂１０６の周辺部にフラックスチッパーの先端に取り付けられたタガネなどの棒状の物を当接させ、フラックスチッパーからタガネに連続的な衝撃を与えることにより行われる。上記のようにＩＣＲ処理によって周辺部の肉を寄せて亀裂１０６の開口が閉じることにより、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂ（図５参照）における特異応力場が消失し、亀裂１０６の進展を遅延させることが可能である。
【００３６】
本実施形態では、ＩＣＲ処理による亀裂１０６の進展遅延効果を評価するために、図１に示される亀裂閉口処理評価装置１（以下、評価装置１という）を用いて進展遅延効果を評価する。
【００３７】
評価装置１は、赤外線撮像装置２と、処理装置３とを有する。
【００３８】
赤外線撮像装置２は、物体から放射する赤外線を感知することにより熱画像を連続的に撮影可能な構成を有し、例えば、赤外線ビデオカメラや赤外線サーモグラフィ装置などである。赤外線撮像装置２は、ガーダ１０２や台車１０３が移動している間でもガーダ１０２の亀裂１０６を連続的に撮影可能な位置および角度に設置される。赤外線ビデオカメラなどの赤外線撮像装置２は、作業者が手で持ち運ぶことが可能な大きさおよび重量なので、亀裂閉口処理評価方法の評価対象となる大型の天井クレーンや橋梁などの構造物の設置場所に容易に搬送可能である。
【００３９】
処理装置３は、画像記録部４と、画像処理部５と、温度変化測定部６と、評価部７とを有する。
【００４０】
画像記録部４は、赤外線撮像装置２によって連続的に取得された熱画像（例えば、図４に示される亀裂１０６およびその周辺部の熱画像）を記録する。
【００４１】
画像処理部５は、画像記録部４に記録された図４の熱画像を後述の図５の差分画像のように亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化を見やすくするための画像処理を行う。
【００４２】
温度変化測定部６は、天井クレーン１００のガーダ１０２などの構造物に変動荷重を与えることによって当該構造物の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。温度変化の測定方法については後段の評価方法の説明の項目で説明する。
【００４３】
評価部７は、ＩＣＲ処理などの亀裂閉口処理の前後における温度変化に基づいて、当該ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を評価する。
【００４４】
（評価方法の説明）
つぎに、上記のように構成された評価装置１を用いた亀裂閉口処理の評価方法について図２のフローチャートに示される手順にしたがって説明する。
【００４５】
まず、図２のステップＳ１において、ＩＣＲ処理を実施する前に天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理前温度変化を測定する（処理前測定工程）。
【００４６】
具体的には、ステップＳ１の処理前測定工程は、具体的には、図３のフローチャートに示される手順に従って実行される。
【００４７】
まず、図３のステップＳ１１の画像記録工程では、赤外線撮像装置２によって連続的に熱画像を撮影（例えば、１秒間に１５０フレーム以上撮影し、１６００フレーム以上の熱画像を撮影）する。画像記録部４は、連続的に撮影された上記の熱画像を記録する。熱画像は、例えば、図４に示されるように、ガーダ１０２の表面のうち補強リブ１０１の下端１０５の周辺に発生した下に突出する半円形の亀裂１０６およびその周辺部の熱画像が示されている。この熱画像は、ほぼ４４．５〜４５℃の範囲内における温度分布を画素の濃淡によって示している。
【００４８】
ガーダ１０２の表面の亀裂１０６付近の熱画像は、当該亀裂１０６に変動荷重をかけたときに発生する熱弾性効果によって発生する温度分布を赤外線撮像装置２で撮影することによって得られる。亀裂１０６にかけられる変動荷重は、例えば、図１の台車１０３に定格荷重に近い重量の吊り荷１０４を吊った状態で、台車１０３をガーダ１０２の上で往復直線移動させたり、ガーダ１０２自体を図１の紙面垂直方向に水平移動させたりすることによって発生することが可能である。
【００４９】
熱画像は、例えば、１秒間に１５０フレーム以上のスピードで赤外線撮像装置２によって連続的に撮影され、１６００フレーム以上の熱画像が画像記録部４に保存される。
【００５０】
ついで、図３のステップＳ１２の画像処理工程では、画像処理部５は、画像記録部４に記録された熱画像における亀裂１０６の先端部における温度変化を見やすくするための画像処理を行う。
【００５１】
画像処理部５では、例えば、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られる基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、計測した熱画像のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、すべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。例えば、図５に示される差分画像では、白くなっている部分ほど温度変化が大きいことを示している。
【００５２】
その後、図３のステップＳ１３の温度変化測定工程では、温度変化測定部６は、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度変化を導出する。具体的には、ユーザによって指定された位置の画素の色値の差分から温度変化を算出する。例えば、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのいずれか１つと、亀裂１０６の影響が小さい位置１０７との画素の色値の差分から温度変化を算出する。本実施形態では、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのそれぞれについて、上記の位置１０７との画素の色値の差分から温度変化を算出する。
【００５３】
温度変化測定部６は、上記の画像処理部５によって作成された差分画像（図５参照）において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化が大きい部位（白くなっている部分）と、当該亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７（白くなっていない部分）とにおいて、それぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ導出する。亀裂１０６から離れている位置１０７では、熱弾性効果よって生じる温度上昇の度合いが小さいので白くなっておらず、他の部分と同様に灰色である。
【００５４】
温度変化測定部６では、さらに、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化が大きい部位と、亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図６に示されるような亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度変化についての時系列グラフを作成する。すなわち図６のグラフには、ＩＣＲ処理前の温度変化である処理前温度変化が示されている。
【００５５】
図６の線Ｐ１は、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度差である処理前温度変化を示し、線Ｐ２は、亀裂１０６の他方の先端部１０６ｂと亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度差である処理前温度変化を示す。図６の線Ｐ１、Ｐ２では、いずれも１４００フレーム前後で温度変化がピーク（最大値）を示すことが分かる。
【００５６】
上記の図２のステップＳ１の処理前温度変化測定工程の後、ステップＳ２において天井クレーン１００の亀裂１０６に対して上記のＩＣＲ処理を施し、亀裂１０６の開口を閉じる処理を行う。
【００５７】
その後、図２のステップＳ３において、ＩＣＲ処理を実施した後に天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えながらガーダの亀裂の先端部における熱弾性効果によって生じる温度変化である処理後温度変化を測定する（処理後測定工程）。
【００５８】
ステップＳ３の処理後測定工程も、上記のステップＳ１の処理前測定工程と同様に、図３のフローチャートに示される手順に従って実行される。
【００５９】
すなわち、図３のステップＳ１１の画像記録工程において、赤外線撮像装置２によってＩＣＲ処理後の亀裂１０６およびその周辺部における連続的に熱画像を撮影し、連続的に撮影された熱画像を画像記録部４に記録する。
【００６０】
ついで、図３のステップＳ１２の画像処理工程では、画像処理部５は、画像記録部４に記録された熱画像における亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂ付近の温度変化を見やすくするために上記と同様の画像処理を行う。すなわち、ＩＣＲ処理後において連続的に撮影されて記録された複数の熱画像を用いて、記録開始から数十フレームまでの記録初期の熱画像について画素ごとに加算平均して得られるＩＣＲ処理後の基準の熱画像を作成し、当該基準の熱画像を用いて、ＩＣＲ処理後に計測した熱画像の初期以降のすべてのフレームについて当該フレームの熱画像と基準熱画像との差分を取ることによって、ＩＣＲ処理後のすべてのフレームに対応する複数の差分画像を作成する。
【００６１】
図７に示される差分画像を図示しないモニタなどで見れば、亀裂１０６付近にＩＣＲ処理の衝撃によって生じた凹凸が形成されていることがわかる。しかも、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂでは、白くなっている部分（すなわち特異応力場に対応する温度変化の部分）が無くなっていることが確認される。
【００６２】
その後、図３のステップＳ１３の温度変化測定工程では、ＩＣＲ処理後の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる温度変化を測定する。具体的には、温度変化測定部６は、上記の画像処理部５によって作成されたＩＣＲ処理後の差分画像（図７参照）において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの部位と、当該亀裂１０６から少し離れた位置１０７でそれぞれの温度変化を上記の複数の差分画像からそれぞれ抽出する。
【００６３】
温度変化測定部６では、さらに、ＩＣＲ処理後の亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの部位と、亀裂１０６から少し離れた亀裂１０６の影響が少ない位置１０７との温度変化の差分をフレームごとに算出して、図８に示されるような亀裂１０６によって生じる温度変化を抽出する。
【００６４】
図８では、ＩＣＲ処理後の温度変化である処理後温度変化が示されている。線Ｐ１は、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度差である処理後温度変化を示し、線Ｐ２は、亀裂１０６の他方の先端部１０６ｂと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度差である処理後温度変化を示す。図８の線Ｐ１、Ｐ２ではいずれも図６の線Ｐ１、Ｐ２に示されるような局部的に上昇したピークが現れていない、すなわち、特異応力場に起因する温度上昇が発生していないことが分かる。
【００６５】
図２のステップＳ３の処理前温度変化測定工程の後、ステップＳ４において、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂについての図６のグラフに示される処理前温度変化および図８に示される処理後温度変化に基づいて、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を評価する評価工程を行う。具体的には、評価部７は、図６の処理前温度変化のグラフのピーク（１４００フレームで現れる０．１℃の最大値）が、図８に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか判別する。具体的には、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分が所定のしきい値（例えば０．０２〜０．０３℃程度）以下に低下し、かつ、亀裂１０６の他方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分が上記のしきい値以下に低下している場合には、評価部７は図８のグラフにおいてピークが消失していると判別する。これによって、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果が有ることが評価される。
【００６６】
一方、亀裂１０６の一方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分、および他方の先端部１０６ａと亀裂１０６から離れた位置１０７との温度の差分のうちのいずれか１つが上記のしきい値を超えている場合には、評価部７は、図８のグラフにおいてピークが消失していないと判断する。その場合には、再度ＩＣＲ処理を行うことにより、ＩＣＲ処理による亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。なお、本発明は上記のような亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの両方を用いた評価方法に限定されるものではなく、亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂのうちのいずれか一方だけ用いて亀裂進展遅延効果を評価してもよい。
【００６７】
以上のように本実施形態の評価方法および評価装置１では、構造物である天井クレーン１００のガーダ１０２の表面に生じた亀裂１０６を閉じる亀裂閉口処理であるＩＣＲ処理を行う前では、処理前測定工程において、当該天井クレーン１００のガーダ１０２に変動荷重を与えることによって当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂには特異応力場が生じるので、その特異応力場を熱弾性効果によって生じる当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける処理前温度変化として温度変化測定部６によって測定される。さらに、ＩＣＲ処理を行った後では、処理後測定工程において、ガーダ１０２に変動荷重を与えることによって当該亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける熱弾性効果によって生じる処理後温度変化が温度変化測定部６によって測定される。その後、評価工程では、評価部７は、これら処理前温度変化および処理後温度変化に基づいて、亀裂閉口処理によって特異応力場が消失して亀裂進展遅延効果が得られているか評価する。これにより、ガーダ１０２の表面の状態の影響を受けずに、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果が得られているかを正確に評価することが可能である。
【００６８】
また、本実施形態の評価方法では、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂１０６から離れた場所の温度変化に対する亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化の相対的な温度変化が用いられる。亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂは変動荷重を受けたときの熱弾性効果の影響がガーダ１０２の他の部分と比較して大きいので、処理前温度変化および処理後温度変化として、亀裂１０６から離れた場所の温度変化に対する亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂの温度変化の相対的な温度変化を用いることにより、微小な温度変化を測定することが可能である。
【００６９】
また、本実施形態の評価方法では、評価工程では、図６に示される処理前温度変化の時系列グラフにおけるピークが図８に示される処理後温度変化の時系列グラフにおいて消失しているときに、亀裂進展遅延効果が有ると評価する。この評価方法では、処理前温度変化の時系列グラフおよび処理後温度変化の時系列グラフを用いて亀裂進展遅延効果を評価するので、評価を迅速かつ容易に行うことが可能である。
【００７０】
本実施形態の評価方法で評価される亀裂閉口処理は、ガーダ１０２の亀裂１０６の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂１０６の開口を閉じるＩＣＲ処理（衝撃亀裂閉口処理）であるため、ガーダ１０２をＩＣＲ処理のために専用の場所へ移動させる必要がない。このため、評価工程は、衝撃亀裂閉口処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で行うことが可能である。ＩＣＲ処理は、他の亀裂閉口処理（例えば、後述の亀裂１０６にアルミナペーストを挿入する処理など）と比較して、当該処理を行った後のガーダ１０２において亀裂遅延進展効果が迅速に発揮される。そこで、衝撃亀裂閉口処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で評価工程を行うことにより亀裂進展遅延効果の有無を迅速に評価することが可能である。
【００７１】
なお、本発明では、上記実施形態では、亀裂閉口処理として、ガーダ１０２の亀裂１０６の周辺部に衝撃を与えることにより亀裂１０６の開口を閉じる衝撃亀裂閉口処理（ＩＣＲ処理）についての亀裂進展遅延効果を評価する評価方法が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、亀裂１０６の開口を閉じる閉口処理であれば種々の亀裂閉口処理についての評価を行うことが可能であり、例えば、亀裂１０６にアルミナペーストを挿入する亀裂閉口処理にも本発明の評価方法を適用することが可能である。
【００７２】
本実施形態の評価方法は、評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合には、ＩＣＲ処理（衝撃亀裂閉口処理）を再度行う再閉口処理工程を含む。そのため、ＩＣＲ処理を行った後にＩＣＲ処理を行った現場で評価工程において亀裂進展遅延効果が無いと評価された場合は、ＩＣＲ処理を再度行う再閉口処理工程を行うことにより、亀裂進展遅延効果を確実に得ることが可能になる。
【００７３】
（変形例）
（Ａ）
上記実施形態では、評価部７によって、図６の処理前温度変化のグラフのピークが図８に示される処理後温度変化のグラフにおいて消失しているか自動的に判別しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、作業者がこれらのグラフを図示しないモニタなどで見て当該作業者によって判別するようにしてもよい。
【００７４】
（Ｂ）
なお、本発明の評価方法の変形例として、処理前測定工程では、処理前温度変化として亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理前熱画像（例えば、図５の差分画像）を測定し、処理後測定工程では、処理後温度変化として亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理後熱画像（例えば、図７の差分画像）を測定し、評価工程では、処理前熱画像と処理後熱画像とを比較して、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を評価するようにしてもよい。
【００７５】
この場合、亀裂閉口処理の処理前後において亀裂１０６の先端部１０６ａ、１０６ｂにおける温度分布である処理前熱画像および処理後熱画像を測定すれば、評価工程において、これらの処理前熱画像と処理後熱画像とを比較することにより、亀裂閉口処理による亀裂進展遅延効果を容易に評価することが可能になる。
【符号の説明】
【００７６】
１  亀裂閉口処理評価装置
２  赤外線撮像装置
３  処理装置
６  温度変化測定部
７  評価部
１００  天井クレーン
１０２  ガーダ
１０６  亀裂
１０６ａ、１０６ｂ  亀裂の先端部
【図１】
2018179854.tif 000003
【図２】
2018179854.tif 000004
【図３】
2018179854.tif 000005
【図４】
2018179854.tif 000006
【図５】
2018179854.tif 000007
【図６】
2018179854.tif 000008
【図７】
2018179854.tif 000009
【図８】
2018179854.tif 000010