(57)【要約】【課題】本発明は、発錆部位の検出と共に、発錆部位の補修の要否を判定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、表面が外被部材２被覆された円筒部材（１）の錆検査方法として、外被部材２の上から円筒部材（１）の表面の発錆部位を検出し、その後、外被部材２の上から発錆部位における円筒部材（１）の減肉量を測定するようにしたのである。  このように、発錆部位を検出した後、発錆部位における円筒部材（１）の減肉量を測定することで、発錆部位の補修の要否を判断することができ、外被部材を不用意に撤去する無駄な作業を無くすことができる。【選択図】図１
2008076072.tif 000002
【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出方法において、前記外被部材の上から円筒部材の表面の発錆部位を検出し、その後、前記外被部材の上から発錆部位における前記円筒部材の減肉量を測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出方法。
【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出方法において、前記外被部材の上から前記円筒部材の表面の残留水分量を測定して発錆部位を検出し、その後、前記外被部材の上から放射線を照射して発錆部位における前記円筒部材の減肉量を測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出方法。
【請求項３】
表面が外被部材で覆われた円筒部材の表面錆検出方法において、前記外被部材の上から前記円筒部材の表面の残留水分量を測定して発錆部位を検出し、その後、放射線の中心軸が前記円筒部材の発錆部位における表面の接線方向に沿うように前記外被部材の上から放射線を照射し、前記円筒部材の発錆部位における表面を透過した放射線を撮像手段に結像させ、撮像手段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出方法。
【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出装置において、前記円筒部材の表面の発錆部位を前記外被部材の上から検出する発錆部位検出手段と、前記発錆部位における前記円筒部材の減肉量を測定する減肉量測定手段と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出装置。
【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出装置において、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移動する台車を設け、この台車に、前記円筒部材の表面の発錆部位を前記外被部材の上から検出する発錆部位検出手段と、前記発錆部位における前記円筒部材の減肉量を測定する減肉量測定手段とを搭載し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出装置。
【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出装置において、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移動する台車を設け、この台車に、前記外被部材の上から前記円筒部材の表面に中性子を照射して残留水分量を測定して発錆部位を検出する発錆部位検出手段と、前記発錆部位における円筒部材の表面の接線方向に放射線の中心軸が沿うように前記外被部材の上から放射線を照射して前記円筒部材の減肉量を測定する減肉量測定手段とを搭載し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出装置。
【請求項７】
前記台車は、前記円筒部材の外被部材と同心状に形成された筐体と、この筐体に軸支され前記筐体を前記外被部材に対して間隔をもって支持する複数の車輪とを備え、これら複数の車輪の一部に軸方向移動用の駆動車輪と周方向移動用の駆動車輪を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の表面が被覆された円筒部材の表面錆検出装置。
【請求項８】
前記台車は、前記外被部材に対して周方向に１８０度以上包囲するように断面Ｃ字状に形成された筐体を有し、この筐体の断面Ｃ字状の開口端同士を連結する連結手段を設けると共に、前記筐体の軸方向への移動の際に障害物の接近及び通過を検出して前記連結手段の連結・開放を行わせる障害物センサを設けたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の表面が被覆された円筒部材の表面錆検出装置。
【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出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出するのに好適な表面が被覆された円筒部材の表面錆検出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類（円筒部材）は、鋼管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溜まり、この雨水の溜まりにより鋼管類の表面が発錆し、鋼管類の肉厚を減肉させ、最悪な場合には穴が開いて鋼管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、鋼管類上の外被部材を破壊せずに、鋼管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、上記従来の技術は、発錆部位の検出が主目的であり、したがって、発錆しても鋼管類の肉厚が十分に確保されて補修の必要のない状態であるにも拘らず、鋼管類上の外被部材を撤去してしまうことが散見される。
【０００７】
本発明の目的は、発錆部位の検出と共に、発錆部位の補修の要否を判定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】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、表面が被覆された円筒部材の錆検査方法として、外被部材の上から円筒部材の表面の発錆部位を検出し、その後、前記外被部材の上から発錆部位における前記円筒部材の減肉量を測定するようにしたのである。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、発錆部位を検出した後、発錆部位における円筒部材の減肉量を測定することで、発錆部位の補修の要否を判断することができ、外被部材を不用意に撤去する無駄な作業を無くすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明の表面が被覆された円筒部材の表面錆検出装置の第１に実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１１】
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。
【００１２】
このような鋼管１の外被部材２の外周に、錆検出装置５を装着して錆の発生部位の検出と当該部分の減肉量を測定している。
【００１３】
錆検出装置５は、鋼管１を被覆する外被部材２の表面を周方向及び長手方向に移動する台車６と、この台車６に搭載された発錆部位検出手段７と減肉量測定手段８と、制御判定装置９とから構成されている。
【００１４】
前記台車６は、鋼管１を被覆する外被部材２の表面を周方向に１８０度以上包囲するように断面Ｃ字状に形成された筐体１０を有し、かつ、この筐体１０に長手方向移動用車輪１１Ａ，１１Ｂ及び周方向移動用車輪１２Ａ，１２Ｂを夫々周方向に略１２０度間隔で軸支している。
【００１５】
前記発錆部位検出手段７は、鋼管１の表面の残留水分を検出して錆の有無を検出する中性子水分計であり、その原理は、カルフォル二ア２５２の中性子を照射すると、残留水分のＨ原子により減速して熱中性子を散乱するので、その熱中性子を検出して残留水分の存在を検出するのである。したがって、発錆部位検出手段７は、筐体１０に、中性子照射部７Ａと、熱中性子を検出するセンサ部７Ｂとを備えている。ここで、検出作業を早くするために、中性子照射部７Ａとセンサ部７Ｂとを対をなすように周方向に複数配列した例を示した。
【００１６】
前記減肉量測定手段８は、鋼管１の外周の接線方向にＸ線の中心軸が合致するようにＸ線を照射するＸ線照射部（放射線照射部）８Ａと、照射されたＸ線を受けるＸ線撮像部８Ｂとを前記筐体１０に搭載している。
【００１７】
前記制御判定装置９は、前記長手方向移動用車輪１１Ａ，１１Ｂ及び周方向移動用車輪１２Ａ，１２Ｂに駆動指令を与えると共に、前記発錆部位検出手段７に対しては、中性子の照射指令と熱中性子数の検出指令及び水分の有無による発錆部位の有無を判定し、前記減肉量測定手段８に対しては、Ｘ線の照射指令とＸ線撮像データ処理による減肉量の測定を行う。
【００１８】
上記構成の錆検出装置５を鋼管１の外被部材２上の装着し、周方向及び長手方向に移動させながら、鋼管１表面上の発錆部位の検出と減肉量を測定する。
【００１９】
このような発錆部位の検出と減肉量の測定を行うことで、多少の減肉が存在していても十分に鋼管１の肉厚を確保できている場合には、補修の必要は無いので、不用意に外被部材２を撤去して、再被覆するような無駄な作業を無くすことができる。
【００２０】
尚、上記実施の形態においては、前記長手方向移動用車輪１１Ａ，１１Ｂ及び周方向移動用車輪１２Ａ，１２Ｂが駆動源をもって回転することで、台車６を自走させるようにしたものであるが、錆検出装置５を簡易な構成とするために、駆動源をもたずに作業員が直接的或いはロボット等を用いて台車６を移動させるようにしてもよい。
【００２１】
ところで、前記台車６を構成する筐体１０は、図２に示すように、断面Ｃ字状に形成されているので、そのＣ字状の開口部１０Ｍが発錆部位検出手段７や減肉量測定手段８を筐体１０に搭載したとき開かないように、複数のフック１５で連結している。フック１５により開口部１０Ｍを連結することで、筐体１０は外被部材２の全周を囲む形態となり、発錆部位検出手段７や減肉量測定手段８を安定して支持でき、長手方向移動用車輪１１Ａ，１１Ｂ及び周方向移動用車輪１２Ａ，１２Ｂが外被部材２の表面から浮き上がるのを防止できる。
【００２２】
一方、前記鋼管１は、例えば１０〜１５ｍ間隔で架台１３に支持されており、架台１３と鋼管１との間には支持座１４が設けられている。
【００２３】
このように、鋼管１が架台１３や支持座１４で支持されていると、筐体１０の開口部１０Ｍを連結するフック１５が架台１３や支持座１４が障害となって長手方向に台車６を移動できなくなる。
【００２４】
そこで、前記フック１５を二組の係合レバー１５Ａ，１５Ｂで構成し、台車６が架台１３や支持座１４の位置を通過する際に、係合レバー１５Ａ，１５Ｂの係合を解いて開放し、通過後に、再係合することで、自由に台車６を長手方向に移動させることができる。
【００２５】
ただ、係合レバー１５Ａ，１５Ｂの開放・再係合を人手によって行うには作業が煩雑となって多大な労力と作業時間を必要とするので、好ましくない。そこで、図３に示すように、複数のフック１５の長手方向への移動方向の前後に、障害物検知センサ１６，１７を設置し、障害物検知センサ１６，１７での障害物接近と通過を検出して、係合レバー１５Ａ，１５Ｂの開放・再係合を行うようにすることが望ましい。
【００２６】
前記障害物検知センサ１６，１７は、例えば、赤外線ビームを照射するビーム照射部１６Ａ，１７Ａと、赤外線ビームを受光するビーム受光部１６Ｂ，１７Ｂとを有し、ビームが障害物で遮断されたときに、信号を出して前記係合レバー１５Ａ，１５Ｂの係合を開放し、遮断されたビームが受光されたときに前記係合レバー１５Ａ，１５Ｂを再係合するようにしている。そのために、前記係合レバー１５Ａ，１５Ｂは、前記障害物検知センサ１６，１７からの信号を受けて作動する駆動源、例えば、前記係合レバー１５Ａ，１５Ｂを９０度回動させる回動マグネット１８Ａ，１８Ｂを夫々係合レバー１５Ａ，１５Ｂの回転支点部に設けている。
【００２７】
上述のように、係合レバー１５Ａ，１５Ｂの開放・再係合を、障害物検知センサ１６，１７及び回動マグネット１８Ａ，１８Ｂとの連携で行うことにより、障害物である架台１３や支持座１４を通過するたびに順番に開放・再係合を行うので、複数のフック１５が一度に開放されることがなく、筐体１０の開口部１０Ｍが開くことがなくなる。
【００２８】
次に、前記台車６を自走式の台車とした場合の一例を図４に示す長手方向移動用車輪１１Ａ及び周方向移動用車輪１２Ａに基づいて説明する。
【００２９】
まず、台車６を構成する筐体１０の内径は、鋼管１のフランジ部１Ｆを覆う外被部材２の外径よりもＧ１寸法大きく形成されている。前記長手方向移動用車輪１１Ａ及び周方向移動用車輪１２Ａは、長手方向に間隔を置いて設置されており、一方が外被部材２上を転動しているときに他方が転動しないように、上下する支柱１９Ａ，１９Ｂに軸支されている。この支柱１９Ａ，１９Ｂの上部には、駆動ベルト２０Ａ，２０Ｂを介して駆動用モータ２１Ａ，２１Ｂが設けられている。さらに、支柱１９Ａ，１９Ｂには、垂直ギア２２Ａ，２２Ｂが設けられている。
【００３０】
一方、これら支柱１９Ａ，１９Ｂの間の筐体１０上には、車輪昇降手段２３が設置されている。この車輪昇降手段２３は、駆動モータ２４と、揺動アーム２５と、この揺動アーム２５の先端に軸支され前記垂直ギア２２Ａ，２２Ｂと噛み合う駆動ギア２６と、前記駆動モータ２４の動力を駆動ギア２６に伝達する動力伝達ベルト２７と、前記揺動アーム２５を垂直ギア２２Ａ側及び垂直ギア２２Ｂ側に転倒させる転倒アーム２８と、この転倒アーム２８を駆動する切替用マグネット２９とを有している。
【００３１】
上記構成において、今、台車６を周方向に移動させたい場合には、車輪昇降手段２３を垂直ギア２２Ａ側に倒して、駆動モータ２４を回転させて駆動ギア２６によって垂直ギア２２Ａと共に支柱１９Ａを引き上げ、周方向移動用車輪１２Ａを駆動用モータ２１Ｂで駆動するのである。反対に、台車６を長手方向に移動させたい場合には、車輪昇降手段２３を垂直ギア２２Ｂ側に倒して、駆動モータ２４を回転させて駆動ギア２６によって垂直ギア２２Ｂと共に支柱１９Ｂを引き上げ、周方向移動用車輪１１Ａを駆動用モータ２１Ａで駆動するのである。
【００３２】
図５は、図１に示す制御判定装置９の機能図である。
【００３３】
発錆部位検出手段７は、中性子照射部７Ａからの中性子の照射のオン・オフを行う照射制御部３０と、センサ部７Ｂで検出した熱中性子数の信号を処理して強弱を判定する熱中性子量処理部３１と、中性子照射部７Ａのオンと熱中性子量処理部３１からの信号とのａｎｄ条件で水分の有無を判定して出力する判定処理部３２を有する。
【００３４】
一方、減肉量測定手段８は、Ｘ線照射部８Ａに高電圧を与える高圧電源３３と、Ｘ線撮像部８で受けたＸ線の透過像データを処理する透過像データ処理部３４と、透過像データに基づいて錆の状態をコントラスト比で判定する画像処理判定部３５とを有する。
【００３５】
そして、前記判定処理部３２での水分有りの条件と画像処理判定部３５の出力のａｎｄ条件で鋼管１の減肉量の判定を有効とし、その減肉量の大小を表示部３６に出力して表示する。したがって、制御判定装置９は、発錆部位検出手段７で水分の存在が確認されたことを条件に減肉量測定手段８による減肉量の測定を行う機能を有する。
【００３６】
さらに、測定部位の位置決めは、駆動用モータ２１Ａ，２１Ｂ、駆動モータ２４、切替用マグネット２９が存在するドライバ部３７と、障害物検知センサ１６，１７による一検出部３８と、回動マグネット１８Ａ，１８Ｂのドライバ部３９と、走行制御部４０で統合し、走行プログラム４１にしたがって総合制御部４２で全体を統括して総合判定出力を行わせる。尚、ＳＷ１，ＳＷ２は、個別試験用のスイッチである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による表面が被覆された円筒部材の表面錆検出装置の第１の実施の形態を示し、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図２】図１に示す台車の詳細図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）の底面図。
【図３】図２に示す筐体の詳細図で、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図。
【図４】図２に示す台車の走行部を示す詳細図で、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は平面図。
【図５】図１に示す制御判定装置の機能図。
【符号の説明】
【００３８】
１…鋼管、１Ｆ…フランジ、２…外被部材、３…断熱材、４…保護材、５…錆検出装置、６…台車、７…発錆部位検出手段、７Ａ…中性子照射部、７Ｂ…センサ部、８…減肉量測定手、８Ａ…Ｘ線照射部（放射線照射部）、８Ｂ…Ｘ線撮像部（放射線撮像部）、９…制御判定装置、１０…筐体、１１Ａ，１１Ｂ…長手方向移動用車輪、１２Ａ，１２Ｂ…周方向移動用車輪、１３…架台、１４…支持座、１５…フック、１５Ａ，１５Ｂ…係合レバー、１６，１７…障害物検知センサ、１６Ａ，１７Ａ…ビーム照射部、１６Ｂ，１７Ｂ…ビーム受光部、１８Ａ，１８Ｂ…回動マグネット、１９Ａ，１９Ｂ…支柱、２０Ａ，２０Ｂ…駆動ベルト、２１Ａ，２１Ｂ…駆動用モータ、２２Ａ，２２Ｂ…垂直ギア、２３…車輪昇降手段、２４…駆動モータ、２５…揺動アーム、２６…駆動ギア、２７…動力伝達ベルト、２８…転倒アーム、２９…切替用マグネット。
【図１】
2008076072.tif 000003
【図２】
2008076072.tif 000004
【図３】
2008076072.tif 000005
【図４】
2008076072.tif 000006
【図５】
2008076072.tif 000007