(57)【要約】【課題】簡単な作業で、被測定物の腐食状態を把握することができる腐食検査方法を提供する。【解決手段】  腐食検査方法では、被測定物に外装材が取り付けられた状態で、中性子水分計にて、外装材の水分量についてのカウント値を測定し、カウント値が予め設定された閾値よりも高い場合にのみ、渦電流探傷器にて、被測定物の肉厚を測定する。従って、測定速度が速い中性子水分計にて、多数の被測定物から閾値よりも高い被測定物を特定し、その特定した被測定物についてのみ肉厚測定を実施すればよいので、腐食検査に時間がかからず、簡単な作業で、被測定物の腐食状態を把握することができる。また、特定した被測定物については、肉厚を直接測定するため、簡単な作業で適切な保守管理ができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に外装材が取り付けられた状態で、前記被測定物の腐食状態を検査する腐食検査方法であって、
中性子水分計にて、前記外装材の表面から速中性子を注入することにより前記外装材の表面から放出される熱中性子を計数してカウント値として測定し、
前記カウント値が予め設定された閾値よりも高い場合にのみ、渦電流探傷器にて、前記被測定物の肉厚を測定する
ことを特徴とする腐食検査方法。
【請求項２】
前記閾値は、４０００以上１５０００以下であることを特徴とする請求項１に記載の腐食検査方法。
【請求項３】
前記渦電流探傷器は、ＩＮＣＯＴＥＳＴ型のパルス式磁気探傷器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の腐食検査方法。
【請求項４】
前記中性子水分計を用いる前に、前記外装材の状態を目視で確認する手段を実施することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の腐食検査方法。
【請求項５】
予め前記外装材を水に触れる頻度の高い順にクラス分けし、全てのクラスのうち頻度が所定値以上のクラスに含まれる被測定物についてのみ、測定対象とすることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の腐食検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腐食検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラント内に設置された配管などの被測定物について、腐食状態を検査する技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１に記載の技術では、渦電流を用いた探傷装置により、保温材を取り外すことなく、配管の減肉状態を検査する。そして、特許文献１の探傷装置は、保温材が磁性材料からなる場合であっても、配管の減肉状態を検査する。
特許文献２に記載の技術は、被測定物に被覆材が取り付けられた状態で、中性子水分計により、被覆材表面から放出される熱中性子の数を測定する。そして、熱中性子の数と予め決めていた「しきい値」との比が一定以上になった場合、被測定物の腐食が進行していると判断し、被覆材を取り外して被測定物の肉厚を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３２５７５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のような検査方法では、一つの被測定物を検査する際、通常、周方向に８箇所以上、高さ方向に２箇所以上しなければならず、測定箇所は、１６箇所以上となる。プラント内では、被測定物が数十〜数百は存在するため、依然、検査に時間がかかり、作業が多くなることは間違いない。また、渦電流による探傷装置を用いた検査方法では、一測定に多くの時間がかかることも、作業を思ったほど減らせない要因である。
特許文献２に記載の技術では、実際に被測定物がどの程度減肉しているかは判らない。そのため、測定した水分量が一定値以上の場合では、減肉具合を把握するために、被覆材を取り外さなければならない。被測定物の多さに加えて肉厚測定に被覆材の取り外しが必要な点で、検査に多くの作業が必要になる。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な作業で、被測定物の腐食状態を把握することができる腐食検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の腐食検査方法は、被測定物に外装材が取り付けられた状態で、前記被測定物の腐食状態を検査する腐食検査方法であって、中性子水分計にて、前記外装材の表面から速中性子を注入することにより前記外装材の表面から放出される熱中性子を計数してカウント値として測定し、前記カウント値が予め設定された閾値よりも高い場合にのみ、渦電流探傷器にて、前記被測定物の肉厚を測定することを特徴とする。
（２）また、本発明では、前記閾値は、４０００以上１５０００以下であることが好ましい。
（３）さらに、本発明では、前記渦電流探傷器は、ＩＮＣＯＴＥＳＴ型のパルス式磁気探傷器であることが好ましい。
（４）そして、本発明では、前記中性子水分計を用いる前に、前記外装材の状態を目視で確認する手段を実施することが好ましい。
（５）また、本発明では、予め前記外装材を水に触れる頻度の高い順にクラス分けし、全てのクラスのうち頻度が所定値以上のクラスに含まれる被測定物についてのみ、測定対象とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測定速度が速い中性子水分計にて、多数の被測定物から閾値よりも高い被測定物を特定し、その特定した被測定物についてのみ肉厚測定を実施すればよいので、腐食検査に時間がかからず、簡単な作業で、被測定物の腐食状態を把握することができる。また、特定した被測定物については、肉厚を直接測定するため、簡単な作業で適切な保守管理ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る腐食検査方法を説明するための概念図。
【図２】実施例に係る腐食検査方法を説明するための正面図。
【図３】前記実施例の腐食検査方法を説明するための平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について詳述する。
本発明に係る腐食検査方法は、図１に示すように、中性子水分計３と渦電流探傷器４を用いて、被測定物１に外装材２が取り付けられた状態で被測定物１の腐食状態を把握するための方法である。
まず、本発明の被測定物１、外装材２、中性子水分計３、渦電流探傷器４について説明する。
【００１０】
被測定物１は、外装材で被覆された構造体であれば特に制限は無く、例えば、塔槽類、配管、塔槽類に配管が連結された構造体、それらの支持構造体であるスカート部やレグサポートであり、典型的には筒状に形成されている。又、保温材で被覆された建物の壁面、天井部も被測定物１に含まれる。被測定物１の内部には、液体や気体などの流体が流れていたり、充填物が収納されていてもよい。
被測定物１は、鉄系素材であるが、塩素ガス、高温水蒸気、酸やアルカリを含む水蒸気に触れる場合、非鉄系からなる素材でも良い。非鉄系からなる素材としては、例えば、ガラス等が挙げられる。水蒸気等が被測定物１に触れる場合とは、被測定物１の内部を流れる状態だけでなく、被測定物１の外側に触れる状態も含まれる。また、被測定物１は、水素原子を含まない素材が好ましい。被測定物１が水素原子を含む場合、中性子水分計３にて、外装材２中の水分量のみを測定することができない場合がある。なお、被測定物１は、水素原子を含まない素材が好ましいが、水素原子を含む素材、例えば、木材などでもよい。
【００１１】
外装材２は、被測定物１を覆い、被測定物１が直接雨水などに触れることを防ぐためのものである。外装材２としては、被測定物１に取り付けられるものであれば、特に限定されないが、例えば、グラスウールなどの保温材、緩衝材、遮光材、断熱材などが挙げられる。外装材２の厚みは、外装する目的（例えば保温、緩衝等）を達成できる最低限以上の厚みが有れば特に問題無いが、渦電流探傷器、特にINCOTEST型のパルス式磁気探傷器による減肉度測定の精度を高めるうえで、被測定物１がステンレス形材料の時には好ましくは１５０ｍｍ以下、被測定物１が亜鉛板金の時には８０ｍｍ以下が好ましい。
外装材２は、被測定物１に直接的に取り付けられていてもよく、間接的に取り付けられていてもよい。例えば、外装材２は、被測定物１を覆う内装材を介して取り付けられていても良い。
また、外装材２は、被測定物１を視認するための視認手段を備えていても良い。視認手段としては、例えば、外装材２に設けられた孔や透明部材などが挙げられる。
【００１２】
中性子水分計３は、外装材２中の水分量を測定して、肉厚測定が必要な被測定物１を把握するためのものである。この中性子水分計３は、速中性子を放出する中性子線源と、熱中性子を検出する熱中性子検出器とを備える。中性子水分計３は、中性子線源にて、外装材２の表面から速中性子を注入することにより、外装材２中の水などに含まれる水素原子と衝突させる。このとき、反射による減速で速中性子が熱中性子に変化する。そして、熱中性子検出器にて、熱中性子を計数させてカウント値を得る。つまり、カウント値が大きいほど、外装材２中に含まれる水分量が多いと判断できる。ただし、外装材２の厚みが小さい場合では、速中性子が被測定物１を突き抜けて、被測定物１内の流体に含まれる水素原子と衝突して、カウント値が大きくなる場合がある。また、被測定物１内に水などが含まれる場合も同様に、カウント値が大きくなる場合がある。
中性子水分計３としては、例えば、ＭＣＭ−２  ＨＹＤＲＯＴＥＣＴＯＲ（製品名、ＣＰＮ  ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．製）、特開２００７−１２１０２６号公報に記載された中性子水分計３などが挙げられる。
【００１３】
渦電流探傷器４は、カウント値が予め設定された閾値よりも高い被測定物１のみについて、肉厚測定を行うものである。渦電流探傷器４は、被測定物１に外装材２が取り付けられた状態で、被測定物１の肉厚を測定することができる。
渦電流探傷器４としては、渦電流を用いる探傷器であれば特に限定されないが、例えば、ＩＮＣＯＴＥＳＴ型やＰＥＣ型のパルス式磁気探傷器、特開２００８−３２５７５号公報に記載された探傷装置などが挙げられる。ＰＥＣ型の渦電流探傷器４では、外装材２が磁性体であったり、被測定物１の測定箇所に比較的近い位置に配管等の磁性体がある場合、計測不能になる場合がある。そのため、ＩＮＣＯＴＥＳＴ型の渦電流探傷器４が好ましい。
【００１４】
［腐食検査方法］
まず、中性子水分計３の中性子線源により、外装材２の表面から速中性子を注入する。そして、熱中性子検出器により、外装材２の表面から放出された熱中性子を計数する。この得られた中性子数からカウント値を得る。ここで、中性子水分計３による測定は、例えば、被測定物１の周方向に１６箇所と高さ方向に５箇所の合計８０箇所について実施する。
そして、カウント値が予め設定された閾値以下の場合、被測定物１は、腐食が少ないと判断し、肉厚測定は実施しない。
一方、カウント値が予め設定された閾値よりも高い場合、被測定物１は、腐食が多いと判断し、渦電流探傷器４により肉厚測定を実施する。ここで、渦電流探傷器４による測定は、カウント値が閾値を超えた測定箇所についてのみ実施してもよい。
また、外装材２を目視で確認する手順も実施することが好ましい。例えば、外装材２に板金、繋ぎ目、雨水滲みが散在する場合、目視により腐食が進行している可能性が高いと判断できる。これにより、肉厚測定が必要な被測定物１を容易に特定することができる。
【００１５】
［閾値の設定方法］
例えば、３つの同系統の外装材２が取り付けられた被測定物１について、中性子水分計３によりカウント値と水分量を得る。また、被測定物１に外装材２が取り付けられた状態のままで、渦電流探傷器４により被測定物１の肉厚を測定しておくと、好適な閾値が得られやすくなるため好ましい。これら３種のカウント値Ａ１〜Ａ３、水分量Ｂ１〜Ｂ３、肉厚Ｃ１〜Ｃ３をバックデータとしておく。
同系統とは、被測定物１と外装材２の素材が同じ又は被測定物１と外装材２の腐食特性が同じものをいう。ここで、素材とは、被測定物１の主成分の材料又は主成分に耐腐食性を向上させるための成分を含んだ材料をいう。
次に、補修又は取替えが必要な被測定物１について、中性子水分計３及び渦電流探傷器４により測定を行いカウント値Ａ４、水分量Ｂ４、肉厚Ｃ４を得る。
そして、カウント値Ａ１〜Ａ３とカウント値Ａ４、水分量Ｂ１〜Ｂ３と水分量Ｂ４、肉厚Ｃ１〜Ｃ３と肉厚Ｃ４をそれぞれ比較することにより、どのカウント値が、腐食リスクが高いかを判断できる。これにより、カウント値の閾値を設定する。
【００１６】
ここで、中性子水分計３の原理上、外装材２中の水分量が同じでも、速中性子が注入される外装材２が水素原子を多く含む素材の場合、熱中性子のカウント値が増える。また、外装材２の肉厚が小さい場合や被測定物１が水素原子を含む場合、熱中性子のカウント値が増える。このように、閾値が被測定物１や外装材２の種類によって変化する場合があるため、４０００以上１５０００以下とすることが好ましく、さらに好ましくは、９０００以上１５０００以下とする。被測定物１が特に塔槽類の場合、前記閾値の範囲内で腐食状態を良好に把握することができる。
【００１７】
また、本発明の腐食検査方法では、予め外装材２をランクａ１〜ｃ１に分け、ランクａ１〜ｃ１に応じて所定の頻度で被測定物１の腐食検査を実施するようにしてもよい。
ランクａ１〜ｃ１は、外装材２の設置環境、使用環境から、水に触れる頻度の高い順に下記のようにした。
【００１８】
［外装材のランク分け］
ランクａ１：外装材２が完全に屋根や他の装置に覆れている場合。
ランクｂ１：外装材２が完全に屋根や他の装置に覆われていないが、被測定物１の上部を他の装置や配管が無数に配置されている場合。
ランクｃ１：雨が降れば確実に外装材２にかかる場合。
【００１９】
そして、下記のようにランクａ１〜ｃ１別に被測定物１の腐食リスクａ２〜ｃ２を設定する。腐食リスクがａ２、ｂ２の時は、腐食リスクが比較的低いため、４年に一度、本発明の腐食検査を実施し、腐食リスクｃ２の時は、腐食リスクが比較的高いため、２年に一度、本発明の腐食検査を実施する。
【００２０】
［腐食リスク］
リスクａ２：雨が外装材２にかかる可能性が低く、水分による腐食リスクは低い。
リスクｂ２：相当の大雨でないと、雨が外装材２にかかる可能性が低いので、水分による腐食リスクはやや低い。
リスクｃ２：水分による腐食リスクが高い。
【００２１】
（実施形態の効果）
本発明の腐食検出方法では、中性子水分計３にて、外装材２中の水分量についてのカウント値を測定し、カウント値が予め設定された閾値よりも高い場合にのみ、渦電流探傷器４にて、被測定物１の肉厚を測定した。
したがって、中性子水分計３にて、多数の被測定物１から閾値よりも高い被測定物１を特定し、その特定した被測定物１についてのみ渦電流探傷器４にて肉厚測定を実施すればよいので、腐食検査に時間がかからず、簡単な作業で、被測定物１の腐食状態を把握することができる。また、特定した被測定物１については、被測定物１に外装材２が取り付けられた状態で肉厚を直接測定するため、適切で簡単な保守管理ができる。
【００２２】
そして、閾値を４０００以上１５０００以下としたから、外装材２の厚みが小さい場合や被測定物１に水素原子が含まれる場合にも中性子水分計３にて、肉厚測定が必要な被測定物１を容易に特定することができる。
【００２３】
さらに、渦電流探傷器４がＩＮＣＯＴＥＳＴ型のパルス式磁気探傷器であるため、測定箇所に比較的近い位置に配管等の磁性体がある場合であっても、計測不能になることがなく、被測定物１の肉厚を確実に測定することができる。
【００２４】
そして、外装材２を目視で確認する手順を実施するため、中性子水分計３に加えて、目視により、肉厚測定が必要な被測定物１を容易に特定することができる。
【００２５】
また、水に触れる頻度の高い順に外装材２をクラスａ１〜ｃ１に分け、クラスａ１〜ｃ１ごとに被測定物１の腐食リスクａ２〜ｃ２を設定し、腐食リスクａ２〜ｃ２に応じて腐食検査の実施頻度を決定した。従って、低リスクで腐食検査の作業量を削減できる。
なお、本発明の腐食検査方法では、被測定物として配管や塔槽類などを例示したが、屋根材、壁、電柱、鉄塔などでもよい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例および比較例などを挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例などの内容に何ら限定されるものではない。
【００２７】
［実施例１及び比較例１］
まず、実施例１及び比較例１における、被測定物としてのスカート部１１、外装材としての保温材２１、中性子水分計、渦電流探傷器について説明する。
スカート部１１は、図２，３に示すように、台５上に載置され、上端部の一部が露出し、台５側の下端部に保温材２１が取り付けられている。
保温材２１は、台５に向かうに従って肉厚となるように傾斜した側面２１１を有している。この保温材２１は、ケイ酸カルシウムからなる。
中性子水分計は、品番  ＭＣＭ−２  ＨＹＤＲＯＴＥＣＴＯＲ（ＣＰＮ  ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．製）であり、渦電流探傷器４は、ＩＮＣＯＴＥＳＴ型、品番  ＰＦｅ−１．０−２．０（Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ  ＲＴＤ社製）である。
【００２８】
次に、実施例１に係る腐食検査方法について説明する。
図２，３に示すように、スカート部１１一基につき、中性子水分計にて、周方向に１６等分した１６箇所と高さ方向に５箇所Ｈ１〜Ｈ５の合計８０箇所を測定し、カウント値を得た。同様にして、合計８８基のスカート部１１について、中性子水分計でカウント値を測定した。
全８８基のスカート部１１のうち、閾値１００００を超える箇所が一つ以上有するものは、１０基あり、これらのスカート部１１は、腐食リスクが高いと判断し、肉厚測定を実施することとした。肉厚測定が必要と判断した１０基のうち、カウント値が最大値（１５８７０）のスカート部１１について測定した結果を表１〜３に示す。表１〜３の「判定」は、カウント値が３０００未満の場合、水分含有が認められないと判断したので「○」とし、カウント値が３０００以上６０００未満の場合、水分含有が疑わしいと判断したので「△」とし、カウント値が６０００以上の場合、水分含有が認められると判断したので「×」とした。また、表１〜３の「ＭＡＸ値」は、各高さ方向の測定箇所における最大のカウント値である。なお、スカート部１１の測定箇所の保温材２１には、板金、繋ぎ目、雨水滲みが散在していた。
【００２９】
【表１】
2011117863.tif 000003
【００３０】
【表２】
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【００３１】
【表３】
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【００３２】
次に、このスカート部１１について、保温材２１を取り外すことなく、渦流電流探傷器により、測定を実施した。具体的には、スカート部１１の周方向の４０箇所と高さ方向の５箇所Ｈ１〜Ｈ５の合計２００箇所を測定対象とした。このうち、周囲方向測定箇所１〜３２及び高さ方向測定箇所Ｈ１〜Ｈ５についての測定結果を表４〜７に示す。なお、表４〜７では、スカート部１１の残存厚み毎に下記ランクＡ〜Ｄに分けて評価した。また、表７において、周方向測定箇所３３〜４０については、外装材２の開口部に対応し、この開口部に対応する部分では他の部分よりも雨に濡れやすいため、腐食による減肉が進んでいた。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
【表５】
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【００３５】
【表６】
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【００３６】
【表７】
2011117863.tif 000009
【００３７】
（残存厚みランク）
Ａ：残存厚みが初期厚みと同じ
Ｂ：残存厚みが初期厚みの９５〜９９％
Ｃ：残存厚みが初期厚みの９０〜９４％
Ｄ：残存厚みが初期厚みの８５〜８９％
【００３８】
全８８基のスカート部１１のうち、腐食により交換又は修理が必要なスカート部１１を把握するためにかかった日数を算出した。その結果は以下の通りである。
中性子水分計による８８基のスカート部１１の測定：３．７日（８８時間）（１時間／基）
ＩＮＣＯＴＥＳＴ型の渦電流探傷器による１０基のスカート部１１の測定：５日（０．５日／基）
交換又は補修が必要な１０基のスカート部１１に取り付けられた保温材２１の解体と再被覆：１０日以内（１日／基）（「１０日以内」には、保温材２１の発注、運搬などの作業時間は含まれていない。）
これより、全８８基のスカート部１１のうち、腐食状態を把握するために必要な日数は、最大で、１８．７日であった。
【００３９】
また、実施例１の腐食検査方法ではないが、実施例１の測定結果が実測値と整合が取れているかどうかを確認した。具体的には、スカート部１１から保温材２１を取り外し、渦電流探傷器により、肉厚を測定した。その結果、減肉度の分布状況は、スカート部１１に保温材２１を取りつけた状態で測定した場合とほぼ一致した。
【００４０】
［比較例１］
実施例１と同系統のスカート部１１に取り付けられていた保温材２１を取り外し、実施例１で使用した渦電流探傷器により、２００箇所を測定対象とした。かかった日数は以下の通りである。
ＩＮＣＯＴＥＳＴ渦電流探傷器による８８基のスカート部１１の測定：４４日（０．５日／基）
８８基のスカート部１１に取り付けられた保温材２１の解体と再被覆：８８日（１日／基）（前記「８８日」には、保温材の発注、運搬などの作業時間は含まれていない。）
これより、全８８基のスカート部１１について、腐食状態を把握するために必要な日数は、１３２日であった。
【００４１】
［評価］
実施例１と比較例１を比較すると、全８８基のスカート部１１について渦電流探傷器により測定した比較例１では、腐食状態を把握するために、実施例１よりも大幅に時間がかかった。
また、実施例１では、カウント値が１００００以上であった測定箇所は、表４，５の周方向測定箇所７〜１０で高さ方向測定箇所１〜５の２０箇所と対応し、表６，７の周方向測定箇所２３〜３１で高さ方向測定箇所１〜５の４０箇所と対応している。これらの対応箇所では、残存厚みが小さいランクＣ，Ｄが多かったので、熱中性子のカウント数が１００００以上の測定箇所では、腐食が進んでいたことがわかった。よって、中性子水分計と渦電流探傷器を用いた本発明の腐食検査方法によれば、簡単な作業で、適切にスカート部１１の腐食を把握できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、外装材が取り付けられた塔槽類や配管などの腐食状態を把握することができる腐食検査方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  被測定物
２  外装材
３  中性子水分計
４  渦電流探傷器
５  塔槽類等の内部
６  外装材中に含まれる水分（模式図）
【図１】
2011117863.tif 000010
【図２】
2011117863.tif 000011
【図３】
2011117863.tif 000012