(57)【要約】【課題】本発明は、円筒部材上の外被部材を破壊しないことは勿論のこと、円筒部材の発錆部位と減肉量を容易に検出できる表面が被覆された円筒部材の錆検査方法及びその装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、放射線を円筒部材（１）の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部（７）と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部（８）と、これら放射線照射部（７）と放射線撮像部（８）とを一体的に支持する筐体６とを備え、かつ前記放射線撮像部（８）での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部１０を設けたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査方法において、中心軸が前記円筒部材の表面の接線方向に沿って放射線を照射し、前記円筒部材の表面を透過した放射線を放射線撮像部で結像させ、放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定することを特徴とする表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査方法。
【請求項２】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査方法において、中心軸が前記円筒部材の表面の接線方向に沿うように放射線を照射して前記円筒部材の表面の接線部に焦点を結ぶようにし、前記円筒部材の表面を透過した放射線を放射線撮像部で結像させ、放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定することを特徴とする表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査方法。
【請求項３】
前記放射線の放射方向を可視光線を用いて設定するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査方法。
【請求項４】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、これら放射線照射部と放射線撮像部とを一体的に支持する筐体とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【請求項５】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、前記円筒部材の外被部材の外周を周方向及び長手方向に自走する自走台車を設け、この自走台車に、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【請求項６】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、前記円筒部材の外被部材の外周を周方向及び長手方向に自走する自走台車を設け、この自走台車に、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、前記放射線照射部と放射線撮像部との間に設置され放射線の広がりを制限する絞り機構とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【請求項７】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、前記円筒部材の外被部材の外周を周方向及び長手方向に自走する自走台車を設け、この自走台車に、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、前記放射線照射部と放射線撮像部との間に設置され放射線の屈折率を変えて焦点距離を変える焦点距離調節手段とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【請求項８】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、前記円筒部材の外被部材の外周を周方向及び長手方向に自走する自走台車を設け、この自走台車に、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、前記放射線照射部に設けられ放射線の放射方向を設定する可視光線照射部とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【請求項９】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検査装置において、前記円筒部材の外被部材の外周を周方向及び長手方向に自走する自走台車を設け、この自走台車に、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、前記放射線照射部と放射線撮像部との間に設置され放射線の広がりを制限するマスクと、前記放射線照射部と放射線撮像部との間に設置され放射線の屈折率を変えて焦点距離を変える焦点距離調節手段と、前記放射線照射部に設けられ放射線の放射方向を設定する可視光線照射部とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたことを特徴とする表面が被覆された円筒部材の表面錆検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面が被覆された円筒部材の表面錆検査方法及びその装置に係り、特に、高所に設置され表面が被覆された円筒部材において円筒部材表面に発生する錆を検査するのに好適な表面が被覆された円筒部材の表面錆検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、屋外の地上近傍のみならず、高所にも敷設されている化学プラントや原子力プラント等の鋼管や槽類（円筒部材）は、鋼管や槽類の表面を外被部材、例えば、断熱材や保冷材等で覆い、さらに断熱材や保冷材等の表面をステンレス薄鋼板等の保護材で覆った断面構造をしている。
【０００３】
そして、これら屋外に敷設された鋼管や槽類は、外被部材の経年劣化により、雨水が外被部材を越えて鋼管や槽類の表面にまで侵入して留まり、この雨水の溜まりにより鋼管や槽類の表面が発錆し、鋼管や槽類の肉厚を減肉させ、最悪な場合には穴が開いて鋼管や槽類内の流体が外部に流出することになる。
【０００４】
そこで、従来において、鋼管や槽類上の外被部材を破壊せずに、鋼管や槽類表面の錆の発生を検出し、発錆部位が検出された場合、発錆部位の外被部材を撤去して補修することが、既に行われている。関連技術として、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４１９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、鋼管や槽類には必ず継ぎ目が存在し、この継ぎ目は鋼管や槽類端にフランジを設け、隣接するフランジ同士を結合することで連結しているので、浸入した雨水は鋼管や槽類とフランジとの角部に滞留し易く、そこに錆が発生することが多い。
【０００７】
しかしながら、外被部材を破壊せずに発錆部位を検出する、例えば放射線による検出装置は、装置自体が大型してその取扱いに多大の労力を必要とし、鋼管や槽類の発錆部位の検出と減肉量の検出作業が厄介である問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、円筒部材上の外被部材を破壊しないことは勿論のこと、円筒部材の発錆部位と減肉量を容易に検出できる表面が被覆された円筒部材の錆検査方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、放射線を前記円筒部材の表面の接線方向に沿って照射する放射線照射部と、照射された放射線により前記円筒部材の表面の透過像を結像する放射線撮像部と、これら放射線照射部と放射線撮像部とを一体的に支持する筐体とを備え、かつ前記放射線撮像部での結像を処理して前記円筒部材の減肉量を判定する透過像処理部を設けたのである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線を円筒部材の表面の接線方向に沿って照射することで、放射線の照射量を最小限とすることができるので、放射線による検出装置を小型化することができる。その結果、小型化した放射線による検出装置の取扱が容易になるので、外被部材を撤去せずに円筒部材における発錆の有無と減肉量を容易に検出することができる。
【００１１】
したがって、円筒部材上の外被部材を破壊せずに、円筒部材の発錆部位と減肉量を容易に検出できる表面が被覆された円筒部材の錆検査方法及びその装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１３】
円筒部材である鋼管１の外周は、外被部材２で覆われている。外被部材２は、鋼管１の表面を覆う断熱材３と、さらに、断熱材３の表面を覆うステンレス薄鋼板製の保護材４で構成されている。さらに、鋼管１の端部にはフランジ１Ｆが設けられ、隣接フランジ１Ｆを接続することで、必要長さの鋼管１を得ている。このフランジ１Ｆの周囲にも同様な外被部材２で覆われている。
【００１４】
このような鋼管１の外被部材２の外周に、錆検査装置５を装着して錆の発生部位を検出している。
【００１５】
錆検査装置５は、鋼管１の外周における接線方向に延在する筐体６と、この筐体６の延在方向の一方側に設置されたＸ線照射部（放射線照射部）７と、前記筐体６の延在方向の他方側に設置されたＸ線撮像部（放射線撮像部）８と、前記Ｘ線照射部７の電圧を制御する電源制御部９と、前記Ｘ線撮像部８で受けた透過像データを処理して判断する透過像処理部１０とからなる。
【００１６】
そして、Ｘ線照射部７は、照射されるＸ線の中心軸Ｘが、鋼管１の外周円弧部の接線方向に一致するように設置されている。
【００１７】
このように構成された錆検査装置５を鋼管１に沿って移動させながら、鋼管１の表面の発錆部位の有無と減肉量を測定するのである。
【００１８】
ところで、照射されるＸ線は、拡がり角があるので、中心軸Ｘを中心に広がって放射され、その結果、鋼管１の内側は鋼管厚みがあってその厚みを透過させるにはＸ線の照射出力を大きくしなければならないが、鋼管１の外周側は外被部材２でありその厚みは僅かであるので小出力でＸ線は透過する。したがって、鋼管１の表面側に発錆部位があると、そこは酸化鉄となって膨れ上がっているので、内側よりもＸ線は透過し易い。即ち、鋼管１の内側と外側とでは、Ｘ線の透過率が外側が内側の約１／１０であり、Ｘ線撮像部８で見ると、鋼管１の表面に発錆による減肉が存在した場合、表面が凹んで、かつ膨らんだ錆をコントラスト比で表示判定することができる。
【００１９】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、Ｘ線照射部７から照射するＸ線の中心軸Ｘを、鋼管１の外周における接線方向に一致させて照射することで、Ｘ線の照射出力を小出力にすることができ、その結果、錆検査装置５を小型化できるので、円筒部材における発錆の有無と減肉量の検出作業を容易に行うことができる。
【００２０】
尚、鋼管１の外被部材２を侵入した雨水は、フランジ１Ｆと鋼管１の角部に溜まり易く、そこが発錆部位になる確率が高い。そこで、筐体６の移動方向の先端部に錆検査装置５を設けることで、フランジ１Ｆと鋼管１の角部における発錆の有無と減肉量をも正確に検出することができる。
【００２１】
図２は、本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第２の実施の形態を示すもので、図１と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００２２】
本実施の形態と前記第１の実施の形態との差異は、第１の実施の形態による鋼管１の発錆部位の有無と減肉量の検査を、本実施の形態においては自動的に行うようにした点が異なる。
【００２３】
即ち、本実施の形態においては、筐体６は、鋼管１の表面の外被部材２の表面と所定間隔を空けるように走行車輪１１Ａ〜１１Ｄで軸支持しており、これら走行車輪１１Ａ〜１１Ｄの全部或いは一部に動力を供給して駆動車輪としている。これら走行車輪１１Ａ〜１１Ｄは、筐体６の周方向中心部に、走行車輪１１Ａ，１１Ｂで軸支持し、これらに対して周方向両側に１２０度間隔で走行車輪１１Ｃ，１１Ｄを軸支持している。そして、これら走行車輪１１Ａ〜１１Ｄは、有線或いは無線により制御部１２の指令で、周方向及び長手方向（軸方向）に駆動される。
【００２４】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同じ効果を奏する外、自動的に発錆部位の有無と減肉量を検出することができるので、作業員の労力を軽減することができる。
【００２５】
図３は、本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第３の実施の形態を示すもので、特に、Ｘ線照射部７を改善したものである。尚、図１と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態におけるＸ線照射部７は真空状態に保たれており、真空内の電子線発生部７Ａで電子加速された電子が銃７Ｂに衝突してＸ線を発生せしめ、図中右方向に発射せしめている。このＸ線は照射窓７Ｃから大気側に照射される。照射されるＸ線の強弱は、電源制御部７ＤでＸ線発生部７Ａへの供給電力を制御することにより行われる。
【００２７】
ここで、照射窓７Ｃから大気側に照射されるＸ線は、Ｘ線照射部７とＸ線撮像部８との間に設置された絞り機構１３によって絞られ、さらに、屈折率を変えて焦点距離ｆを変える焦点距離調節手段であるポリマー製レンズ１４を通過させるようにしている。そして、絞り機構１３でＸ線を収束させ、焦点を鋼管１の表面の接線に一致する位置に合致させることで、効率よく、云い代えれば、Ｘ線発生部７Ａへの供給電力を小さくして発錆部位にＸ線を通過させて鮮明な透過画像をＸ線撮像部８に結像させることができる。
【００２８】
本実施例によれば、第１の実施の形態と同様な効果を奏するほか、供給電力が小さくても鮮明な透過像を得ることができる錆検査装置５を得ることができる。
【００２９】
図４は、本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第４の実施の形態を示すもので、特に、Ｘ線照射部７を改善したものである。尚、図１及び図３と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００３０】
第３の実施の形態において、Ｘ線の焦点を鋼管１の表面の接線に一致する位置に合致させるためには、Ｘ線が目視できないので、実際にＸ線をＸ線撮像部８に結像させながら調節する必要がある。
【００３１】
そこで、本実施の形態においては、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等の可視光線レーザ源１５をＸ線照射部７の近傍に設置している。そして、可視光線レーザ源１５から照射された可視レーザ光線Ｌを反射器１６で方向転換させ、絞り機構１３に形成した透過穴１３Ｈを通過させる。この透過穴１３Ｈを通過した可視レーザ光線Ｌを鋼管１の外被部材２の表面の接線に合致させ、これをＸ線の中心軸Ｘが鋼管１の表面の接線に一致する位置に合致するように設定しておくことで、可視レーザ光線Ｌを目視しながら、容易にＸ線の中心軸Ｘを鋼管１の表面の接線に一致させることができる。
【００３２】
図５は、本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第５の実施の形態を示すものである。尚、図１及び図３と同符号は同一構成部品を示すので再度の詳細な説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態においては、Ｘ線照射部７とＸ線撮像部８とを一体化する筐体６との関係において、鋼管１を覆う外被部材２の表面のＸ線の接線方向に合致する位置に、マスク１７を設けたものである。このようなマスク１７を設けることで、拡がり角をもって照射された余分なＸ線が必要とする以外の部分に拡散するのを防止できると共に、余分なＸ線がＸ線撮像部８に至るのを防止することができる。このように、余分なＸ線がＸ線撮像部８に届かなくなることで、Ｘ線撮像部８におけるＸ線の外部散乱領域が狭くなるので、鮮明な結像を得ることができる。
【００３４】
図６は、以上説明したＸ線撮像部８の透過像処理部１０の機能処理図を示すものである。
【００３５】
制御部１２は、スイッチＳＷの投入によりプログラムをスタートさせ、一部は錆検査装置５への駆動指令及び走行車輪１１Ａ〜１１Ｄへの移動指令、さらにはＸ線撮像部８への起動指令を行い、全体の計測が開始される。
【００３６】
まず、Ｘ線撮像部８での結像データは、透過像処理部１０のイメージ読取部１０Ａで読取られ、参照データ（Ｘ線透過量と錆量とのコントラスト比のデータ）部１０Ｂとのａｎｄ条件により、当該データのコントラスト比演算部１０Ｃで演算処理される。その結果は、出力演算部１０Ｄに出力され、ここで錆部の形状・面積などが決まり、それをカラー表示分配部１０Ｅで例えば錆の部分のみを赤色変換させ、表示部１０Ｆで全体の透過像をカラー表示する。このような処理を行うことで、鋼管１の測定部位における錆の減肉量を判りやすく表示することができる。
【００３７】
ところで以上の説明は、円筒部材として鋼管１を一例として説明したが、槽類についても本発明が適用できるのは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第１の実施の形態を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第２の実施の形態を示すもので、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第３の実施の形態を示すもので、図１（ｂ）相当図。
【図４】本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第４の実施の形態を示すもので、図１（ｂ）相当図。
【図５】本発明による表面が被覆された円筒部材の錆検査装置の第５の実施の形態を示すもので、図１（ｂ）相当図。
【図６】各実施の形態におけるＸ線撮像部の透過像処理部を示す機能処理図。
【符号の説明】
【００３９】
１…鋼管（円筒部材）、２…外被部材、５…錆検査装置、６…筐体、７…Ｘ線照射部（放射線照射部）、８…Ｘ線撮像部（放射線撮像部）、９…電源制御部、１０…透過像処理部、１１Ａ〜１１Ｄ…走行車輪、１２…制御部、１３…絞り機構、１４…ポリマー製レンズ（焦点距離調節手段）、１５…可視光線レーザ源、１７…マスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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