(57)【要約】【課題】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配管検査方法及び配管検査支援装置を提供する。【解決手段】溶接線特定装置５１を有する配管検査支援装置２３の超音波探傷装置４９及び溶接線追跡装置５０が管台２に設置されたガイドレール１０に沿って移動する。溶接線追跡装置５０は、ガイドレール１０上を移動して角度調整装置を有するレーザ源旋回装置１１、及び角度調整装置にて傾斜角が調節されるレーザ光発生装置１２を備える。超音波探傷装置４９の超音波探触子２１を主配管１と管台２の溶接部を横切って移動させる。溶接線特定装置５１は超音波探触子２１で受信した反射信号により溶接部の中心位置を特定する。特定した２つの中心位置を放出したレーザ光１３が通るようにレーザ光発生装置１２の傾斜角を調節する。レーザ光１３を主配管１の外面に照射しながらペンで溶接線をその外面に描く。【選択図】図１
2008101978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置を前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の前記外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項２】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる渦電流探触子で得られた渦電流信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置を前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の前記外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項３】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる磁性測定装置で得られた磁性信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置を前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の前記外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項４】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端を前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項５】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる渦電流探触子で得られた渦電流信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端を前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管の検査方法。
【請求項６】
第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第１配管及び前記第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる磁性測定装置で得られた磁性信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端を前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項７】
前記超音波探傷装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第１移動装置、前記第１移動装置に設けられて前記配管の軸方向に移動する第２移動装置、及び前記第２移動装置に取り付けられる前記超音波探触子を有し、
前記溶接部への超音波の入射は、前記超音波探触子を、前記第２移動装置によって前記溶接部を横切るように移動させることによって行われる請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項８】
前記溶接線追跡装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第３移動装置、前記第３移動装置に設けられて前記配管の軸方向に移動する第４移動装置、及び前記第４移動装置に取り付けられる前記レーザ光発生装置を有し、
前記照射位置の前記中心位置への位置合わせは、前記レーザ光発生装置を前記第４移動装置にて移動させることによって行われる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項９】
前記溶接線追跡装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第３移動装置、前記第３移動装置に設けられて前記配管の軸方向に移動する第４移動装置、及び前記第４移動装置に取り付けられる前記溶接線描画装置を有し、
前記溶接線描画装置の先端の前記中心位置への位置合わせは、前記溶接線描画装置を前記第４移動装置にて移動させることによって行われる請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項１０】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１１】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる渦電流探触子で得られた渦電流信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１２】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる磁性測定装置で得られた磁性信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１３】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１４】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる渦電流探触子で得られた渦電流信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１５】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管の溶接部の検査を行う配管検査方法において、
前記第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる磁性測定装置で得られた磁性信号に基づいて前記溶接部の複数の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置に設けられる溶接線描画装置の先端をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記先端を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて、前記溶接線描画装置により前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて超音波探触子による探傷を行うことを特徴とする配管検査方法。
【請求項１６】
前記超音波探傷装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第１移動装置、前記第１移動装置に設けられて前記第２配管の軸方向に移動する第２移動装置、前記第２移動装置に設けられて前記第２配管の半径方向に移動する第３移動装置、及び前記第３移動装置に取り付けられる前記超音波探触子を有し、
前記溶接部への超音波の入射は、前記超音波探触子を、前記第３移動装置によって前記溶接部を横切るように移動させることによって行われる請求項１０ないし請求項１５のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項１７】
前記溶接線追跡装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第４移動装置、及び前記第４移動装置に回転可能に設けられて前記レーザ光発生装置が取り付けられる角度調整装置を有し、
前記照射位置の前記それぞれの中心位置への位置合わせは、前記レーザ光発生装置の傾斜角を前記角度調整装置にて調整することによって行われる請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項１８】
前記溶接線追跡装置は、前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる第４移動装置、及び前記第４移動装置に回転可能に設けられて前記溶接線描画装置を保持する角度調整装置を有し、
前記照射位置の前記それぞれの中心位置への位置合わせは、前記溶接線描画装置の傾斜角を前記角度調整装置にて調整することによって行われる請求項１３ないし請求項１５のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項１９】
前記溶接部の前記複数の中心位置は、前記第２配管の軸方向における異なる複数の位置のそれぞれで前記第２配管の軸心と直交する複数の平面内に別々に存在する位置である請求項１０ないし請求項１８のいずれか１項に記載の配管検査方法。
【請求項２０】
突合せ溶接された一対の配管の一方を取り囲むガイド装置と、ガイド装置に取り付けられてこのガイド装置に沿って移動され、超音波探触子を有する超音波探傷装置と、前記一対の配管の溶接部の外面に沿って前記溶接部を横切って移動する前記超音波探触子の受信信号を入力し、この受信信号に基づいて溶接部の中心位置を求める溶接線特定装置と、前記ガイド装置に取り付けられて前記ガイド装置に沿って移動され、レーザ光を前記溶接部の外面に照射するレーザ光発生装置を有する溶接線追跡装置とを備え、
照射されるレーザ光が前記中心位置を通る溶接線の軌跡を前記溶接部の外面に表示することを特徴とする配管検査支援装置。
【請求項２１】
突合せ溶接された一対の配管の一方を取り囲むガイド装置と、ガイド装置に移動可能に取り付けられて超音波探触子を有する超音波探傷装置と、前記一対の配管の溶接部の外面に沿って前記溶接部を横切って移動する前記超音波探触子の受信信号を入力し、この受信信号に基づいて溶接部の中心位置を求める溶接線特定装置と、ガイド装置に移動可能に取り付けられて前記溶接部の外面に前記中心位置を通る溶接線を描く溶接線描画装置を有する溶接線追跡装置とを備えたことを特徴とする配管検査支援装置。
【請求項２２】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管を取り囲むガイド装置と、ガイド装置に取り付けられてこのガイド装置に沿って移動され、超音波探触子を有する超音波探傷装置と、前記第１配管と前記第２配管の溶接部の外面に沿って前記溶接部を横切って移動する前記超音波探触子の受信信号を入力し、この受信信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求める溶接線特定装置と、前記ガイド装置に取り付けられて前記ガイド装置に沿って移動され、レーザ光を前記溶接部の外面に照射するレーザ光発生装置を有する溶接線追跡装置とを備え、
照射されるレーザ光が前記中心位置を通る溶接線の軌跡を前記溶接部の外面に表示することを特徴とする配管検査支援装置。
【請求項２３】
前記溶接線追跡装置は、回転可能に設けられて前記レーザ光発生装置が取り付けられる角度調整装置を有する請求項２２に記載の配管検査支援装置。
【請求項２４】
第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管を取り囲むガイド装置と、ガイド装置に移動可能に取り付けられて超音波探触子を有する超音波探傷装置と、前記第１配管と前記第２配管の溶接部の外面に沿って前記溶接部を横切って移動する前記超音波探触子の受信信号を入力し、この受信信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求める溶接線特定装置と、ガイド装置に移動可能に取り付けられて前記溶接部の外面に前記中心位置を通る溶接線を描く溶接線描画装置を有する溶接線追跡装置とを備えたことを特徴とする配管検査支援装置。
【請求項２５】
前記溶接線追跡装置は、回転可能に設けられて前記溶接線描画装置を保持する角度調整装置を有する請求項２４に記載の配管検査支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管検査方法及び配管検査支援装置に係り、特に、配管の溶接部におけるき裂、ひび、欠陥を評価する超音波検査に適用するのに好適な配管検査方法及び配管検査支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
配管溶接部の供用中検査では、配管内面から発生するひびの検出が重要である。超音波検査は、配管の外面に設置した超音波探触から配管に向かって超音波を送信する。配管にひびが存在する場合には、ひびの角部で超音波が反射される。この反射された超音波をその超音波探触子で受信して、コーナーエコーとして検出することにより、配管におけるひびの有無の判定を行う。
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）の配管では、溶接部中心から約１０ｍｍの範囲でひびが発生する可能性が高いため、その範囲で重点的に超音波検査を行う。配管における溶接部の内面は、施工上、表面状態が均一でないため、その内面の凹凸及び溶接垂れ込みの部分で超音波が反射する。また、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部では、柱状晶組織を形成するため、その柱状晶から超音波が反射することがある。これらの超音波の反射信号とひびからの超音波の反射信号を識別するとき、反射信号源の位置と溶接部の中心位置との距離をひびの判断因子の一つとして使用する。
【０００４】
従来、溶接線中心位置を示す溶接線は、設計図面に基づいて、配管の外面にペンなどを用いて罫書いている。溶接線を罫書く時の基準点は、溶接線から所定距離離れた位置に設けられている。この基準点は、製造時に配管外面に複数点付される。溶接線の罫書きは、超音波検査を実施する度に行われる。直径が同じ直管同士を接合する場合は、溶接線は配管軸に直交した真円として定義できる。しかしながら、主配管に分岐管をＴ字状に突合せて接合する場合には、それらの溶接線は真円にならず曲線になる。そのため、設計図面に基づき形取りしたテンプレートを配管表面に設置し、テンプレートに沿ってペンを動かし、溶接線を描いている。
【０００５】
なお、母管と管台とを溶接する前にそれらの溶接部の肉盛り範囲を、罫書き針を用いて罫書く装置の一例が特許文献１に説明されている。この罫書き装置は、母管の上に配置した管台に接触するＶ字状の当接部に取り付けられた本体に垂直に罫書き針が設けられている。当接部を管台の周囲に移動させることによって母管に肉盛り範囲が罫書かれる。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７０５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
溶接時には溶接熱による変形や残留応力が生じるため、溶接線は設計時に想定した線からずれてしまう可能性がある。このような製造時に生じたずれに対しては、従来の罫書き手順では対応できない。また、製造時に付された基準点が複数あるため、基準点から遠い溶接位置では、溶接中心位置の目印がなく罫書き時に誤差が大きくなる可能性がある。そのため、従来の手順で罫書かれた溶接線は実際の溶接中心からずれてしまう可能性があり、溶接中心からずれて罫書かれたその溶接線に基づいて超音波検査を行う可能性がある。この場合には、反射信号源の位置と溶接部の中心位置の距離を誤って評価するため、ひびからの超音波の反射信号と、柱状晶組織あるいは配管内面からの反射信号を識別することが難しかった。
【０００８】
本発明の目的は、溶接部の中心位置を精度良く特定でき、配管溶接部の検査精度を向上できる配管検査方法及び配管検査支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、第１配管と前記第１配管に突合せ溶接された第２配管のいずれか一方を取り囲むようにその一方に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置を前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させることによって前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の前記外面に溶接線を描き、
描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことにある。
【００１０】
溶接部に入射した超音波の反射信号に基づいて溶接部の中心位置を特定しているので、その中心位置をより精度良く特定することができる。レーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置をその中心位置に合わせ、溶接線追跡装置をガイド装置に沿って移動させるので、溶接部の外面に照射されるレーザ光の軌跡を基に、溶接部の外面に溶接線を精度良く描くことができる。精度良く描かれた溶接線に基づいて超音波探傷が行われるので、配管検査の精度を著しく向上させることができる。
【００１１】
上記した目的は、第１配管と前記第１配管と交差する方向を向いて前記第１配管に溶接された第２配管に取り付けられたガイド装置に移動可能に取り付けられる超音波探傷装置の超音波探触子から前記溶接部に超音波を入射させ、
前記超音波探触子で受信した反射信号に基づいて複数の前記溶接部の中心位置を求め、
前記ガイド装置に移動可能に取り付けられる溶接線追跡装置のレーザ光発生装置からのレーザ光の照射位置をそれぞれの前記中心位置に合わせ、
前記照射位置を前記それぞれの中心位置に合わせた後、前記溶接線追跡装置を前記ガイド装置に沿って移動させて前記溶接部の外面に照射される前記レーザ光の軌跡を基に、前記溶接部の外面に溶接線を描き、描かれた前記溶接線に基づいて前記超音波探触子による探傷を行うことによっても達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、溶接部の中心位置を精度良く特定でき、溶接部の外面に溶接線を精度良く描くことができるので、配管溶接部の検査精度を著しく向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の好適な一実施例である配管検査支援装置を、図１〜図７を用いて以下に説明する。まず、図３を用いて検査対象物の形状を説明する。本実施例における検査、すなわち、超音波検査を実施する検査対象物である配管は、主配管（母管）１及び主配管１に溶接されている管台（分岐管）２である。２４は主配管１と管台２の溶接部である。分岐管（図示せず）が管台２に接続されている。この検査対象物は、一つの配管に、この配管と交差する方向を向いている他の配管を溶接した配管構造である。
【００１５】
この検査対象物の溶接部２４に対する溶接線３を特定し、特定された溶接線３を追跡する配管検査支援装置２３が、管台２に取り付けられる。この本実施例の配管検査支援装置２３は、超音波探傷装置４９、溶接線追跡装置５０、溶接線特定装置５１及びガイドレール（ガイド装置）１０を備えている。ガイドレール１０は管台２を取り囲むように管台２の外面に取り付けられる。超音波探傷装置４９は、探触子旋回装置４、探触子移動装置６、超音波探触子２１及び超音波信号処理装置８を有する。探触子旋回装置４は、ガイドレール１０に周回可能に取り付けられる。ガイドレール１０の下面に対して垂直方向（上下方向）に伸びる支持アーム５Ａが、探触子旋回装置４に固定される。探触子旋回装置４は、ガイドレール１０と噛み合って超音波探触子２１をガイドレール１０の周方向に移動させる第１旋回駆動装置（図示せず）を有する。探触子移動装置６が支持アーム５Ａに移動可能に取り付けられ、水平方向に伸びる支持アーム５Ｂが探触子移動装置６に水平方向に移動可能に取り付けられる。探触子移動装置６は、支持アーム５Ａと噛み合って探触子移動装置６を上下動させる上下駆動装置（図示せず）、及び支持アーム５Ｂと噛み合って支持アーム５Ｂを水平方向に移動させる水平駆動装置（図示せず）を有する。超音波探触子２１が球面軸受けを介して支持アーム５Ｂに取り付けられる。
【００１６】
第１旋回駆動装置を有する探触子旋回装置４は、超音波探触子２１を管台２の周方向に移動させる周方向移動装置（第１移動装置）である。上下駆動装置を有する探触子移動装置６は、超音波探触子２１を管台の軸方向に移動させる軸方向移動装置（第２移動装置）である。探触子移動装置６に設けられた水平駆動装置、及び支持アーム５Ｂは、超音波探触子２１を管台の半径方向に移動させる半径方向移動装置（第３移動装置）である。超音波信号処理装置８はケーブル７Ａによって超音波探触子２１に接続される。制御装置９は、ケーブル７Ｂによって超音波信号処理装置８に、ケーブル７Ｃによって探触子移動装置６の上下駆動装置及び水平駆動装置に、及びケーブル７Ｄによって探触子旋回装置４の第１旋回駆動装置に、それぞれ接続される。
【００１７】
超音波信号処理装置８は、以下に示す３つの機能を有する。第１の機能は超音波探触子２１から超音波を送信させる励起指令を生成する処理機能である。超音波信号処理装置８での励起指令の生成は制御装置9から出力される超音波送信指令に基づいて行われる。第２の機能は超音波探触子２１が受信した溶接部２４からの超音波反射信号に基づいて溶接部２４の中心位置を特定する処理機能である。第３の機能は超音波探触子２１が受信した超音波反射信号を処理し検査対象物におけるひびの有無を評価する処理機能である。ちなみに、第１機能の処理を行っている超音波信号処理装置８は超音波送信制御装置である。第２機能の処理を行っている超音波信号処理装置８は溶接線特定装置５１である。また、第３機能の処理を行っている超音波信号処理装置８はひび評価装置である。
【００１８】
溶接線追跡装置５０は、レーザ源旋回装置１１、レーザ光発生装置１２、角度調整装置１６及びロック装置１４を備えている。レーザ源旋回装置１１は、ガイドレール１０と噛み合ってレーザ源であるレーザ光発生装置１２をガイドレール１０の周方向に移動させる第２旋回駆動装置（図示せず）を有する。球状をした角度調整装置１６は、レーザ源旋回装置１１に形成されたレーザ源挿入孔１５内に回転可能に取り付けられる（図２参照）。角度調整装置１６は、貫通孔１７を形成する。細長いレーザ光発生装置１２は、レーザ源挿入孔１５及び貫通孔１７を貫通しており、落下しないように角度調整装置１６に取り付けられている。レーザ源挿入孔１５の内径は、レーザ光発生装置１２の傾斜角度が調節できるようにレーザ光発生装置１２の外径よりも大きい。レーザ光発生装置１２の傾斜角度を調節することによって、レーザ光の放出方向を変えることができる。ロック装置１４は、レーザ源旋回装置１１に取り付けられ、角度調整装置１６に接触することによって角度調整装置１６の動きを阻止する。本実施例において、ロック装置１４は、具体的にはネジである。制御装置９は、ケーブル７Ｅによって、レーザ源旋回装置１１の第２旋回駆動装置、及びレーザ光発生装置１２にそれぞれ接続される。
【００１９】
上記した第１及び第２旋回駆動装置、上下駆動装置及び水平駆動装置は、例えば、モータ、このモータの回転軸に連結された減速機構及び減速機構の回転軸に取り付けられるピニオンを有する。
【００２０】
配管検査支援装置２３を用いた上記した検査対象物に対する本実施例の配管検査方法である超音波検査方法を、詳細に説明する。この超音波検査方法は、図４に示す手順に基づいて行われる。すなわち、検査開始指令の出力（ステップ３１）、非破壊検査（超音波検査）による溶接部中心の特定（ステップ３２）、溶接線の追跡及び溶接線の配管表面への描画（ステップ３３）、溶接線に沿った超音波検査（ステップ３４）、ひびの判定（ステップ３５）及び検査終了（ステップ３６）がこの順次で実施される。
【００２１】
超音波検査を実施する前に、配管検査支援装置２３を、検査対象物、すなわち、管台２が主配管１に溶接されている配管構造物に取り付ける。具体的には、ガイドレール１０が、管台２を取り囲むようにこれに取り付けられる。探触子旋回装置４及びレーザ源旋回装置１１はガイドレール１０に取り付けられる。
【００２２】
検査開始指令の出力（ステップ３１）について説明する。配管検査支援装置２３の管台２への取り付けが完了した後、作業員は、入力装置（図示せず）から制御装置９に検査開始信号を入力する。検査開始信号を入力した制御装置９はケーブル７Ｄを通して探触子旋回装置４の第１旋回駆動装置に駆動指令を出力する。制御装置９は探触子移動装置６の上下駆動装置及び水平駆動装置にもそれぞれ駆動指令を出力する。第１旋回駆動装置の駆動により探触子旋回装置４はガイドレール１０に沿って所定位置まで移動する。上下駆動装置によって探触子移動装置６が支持アーム５Ａに沿って上下方向に移動される。支持アーム５Ａは、探触子移動装置６のガイド装置である。水平駆動装置によって支持アーム５Ｂは水平駆動装置によって水平方向に移動される。これらの駆動装置の駆動よって、超音波探触子２１は主配管１の外面上の所定位置（例えば、Ａ（ｒ１，θ１，ｚ１）の座標で示されるＡ点）に位置決めされる。ここで、ｒは管台２の軸心から半径方向の位置、θは管台２の周方向における基点からの角度、ｚは管台２の軸方向における位置である。その位置決めに必要となる位置情報（例えばＡ点の座標値）は上記の入力装置から制御装置９に入力される。上記の所定位置は、Ａ（ｒ１，θ１，ｚ１）の替りにＡ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）の座標で与えてもよい。ｘ及びｙは、管台２の軸心に直交する平面内におけるｘ方向及びｙ方向での各位置である。
【００２３】
第１旋回駆動装置、上下駆動装置及び水平駆動装置には、それぞれエンコーダが設置されている。各エンコーダの出力が該当するケーブルを介して制御装置９に伝えられる。制御装置９は、各エンコーダの出力に基づいて超音波探触子２１の位置を求め、超音波探触子２１が所定位置に到達したとき、各駆動装置に停止指令を出力する。探触子旋回装置４、支持アーム５Ａ及び支持アーム５Ｂの移動が停止される。制御装置９は、停止指令の出力と共に、ケーブル７Ｂを通して超音波信号処理装置８に超音波送信指令を出力する。超音波信号処理装置８は、第１機能の処理、すなわち、超音波送信指令に基づいて励起指令を生成する。超音波探触子２１は、ケーブル７Ａを通して入力した励起指令に基づいて超音波を主配管１に向かって送信する。
【００２４】
次に、超音波検査による溶接部の中心位置の特定（ステップ３２）について説明する。この特定の処理は、第２機能の処理であり、超音波信号処理装置８で行われる。この処理に至るまでの前操作も含めて説明する。前述の超音波探触子２１の位置決め走査も、その中心位置の特定の前操作である。
【００２５】
Ａ（ｒ１，θ１，ｚ１）付近での超音波探触子２１の走査が行われる。すなわち、制御装置９は超音波送信指令を出力した後、探触子移動装置６の水平駆動装置に駆動指令を出力する。水平駆動装置の駆動により支持アーム５Ｂが移動され、超音波探触子２１が、管台２の半径方向において、溶接部２４の外面を横切るように移動する（例えば、図５に示す矢印２５の方向）。超音波探触子２１が移動している間、超音波探触子２１から超音波２２が送信され、図５に示すように、主配管１内に入射される。この超音波２２は主配管１の内面等で反射して反射信号となって超音波探触子２１で受信される。溶接部２４、例えば、設計上の溶接線の近傍では垂直探傷を行う。溶接部２４を横切って所定の位置に達したとき、制御装置９により水平駆動装置の駆動が停止され、超音波探触子２１の走査が終了する。超音波信号処理装置８、すなわち、溶接線特定装置５１は、超音波探触子２１で受信した反射信号を入力し、この反射信号に基づいて主配管１の内面エコー感度４１を求める（図５参照）。内面エコー感度４１は、非溶接部で大きく溶接部２４で低下する。この内面エコー感度の変化は溶接部２４で超音波が減衰するために生じる。溶接線特定装置５１は、主配管１の非溶接部での内面エコー強度４１から所定感度以上低下している領域の中心を溶接部２４の中心として特定する。この溶接部２４の中心位置が溶接線３の位置である。溶接線特定装置５１で得られた情報である、図５に示す内面エコー感度の情報及び溶接線３の位置情報は、ケーブル７Ｂを介して表示装置５２に伝えられ、表示装置５２に表示される。
【００２６】
溶接線３を追跡するためには、溶接部２４の中心位置が少なくとも２点必要になる。このため、管台２の周囲でＡ（ｒ１，θ１，ｚ１）とは異なるＢ（ｒ２，θ２，ｚ２）の位置付近で超音波探触子２１の走査を行い、上記のように、溶接中心の位置を特定する。Ｂ（ｒ２，θ２，ｚ２）の位置は、管台２の軸心と直交してＡ（ｒ１，θ１，ｚ１）を通る平面内ではなく、管台２の軸方向においてこの平面とずれた位置で、管台２の軸心と直交している他の平面内に存在する必要がある。このようなＡ点及びＢ点付近の二箇所で溶接線３の位置を特定する。これらの溶接線３の位置を、Ａ１（ｒ３，θ１，ｚ３）及びＢ１（ｒ４，θ２，ｚ４）とする。二箇所で特定された溶接線３の位置情報（例えば、Ａ１（ｒ３，θ１，ｚ３）及びＢ１（ｒ４，θ２，ｚ４））は、ケーブル７Ｂを介して表示装置５２に出力され、表示装置５２に表示される。
【００２７】
溶接線３を特定する他の方法を、図６を用いて説明する。超音波探触子２１の替りに、多周波数超音波探触子２６を用いる。多周波数超音波探触子２６は異なる周波数帯域をもつ複数の振動子を並列に並べた構造を有する。溶接部２４での減衰の度合いは、周波数の高い超音波２２ほど大きくなる。多周波数超音波探触子２６を、管台２の半径方向において溶接部２４の外面に沿って走査する。設計上の溶接線の近傍で多周波数超音波探触子２６を用いた垂直探傷を行い、２つの周波数帯域のそれぞれに対する内面エコー感度４２及び４３を溶接線特定装置５１で得る。これらに対して周波数解析を行い、（低周波数の減衰率）/（高周波数の減衰率）が最小となる位置が、溶接部２４の中心として特定される。本方法では、２つの周波数帯域を使っているため、２つのエコー感度の処理結果とその相関を求めることによって、超音波探触子２１を単独で使用した垂直探傷法より精度良く溶接部２４の中心位置を特定できる。この周波数解析を用いた方法は、複数の周波数成分を含むパルス圧縮チャープ波を送信できる超音波探触子を用いた場合でも実現できる。
【００２８】
溶接線の追跡及び溶接線の配管表面への描画（ステップ３３）について説明する。作業員は、ロック装置１４を緩め、手でレーザ光発生装置１２の傾きを調整する。レーザ光発生装置１２がレーザ源挿入孔１５内で回転可能に設けられている角度調整装置１６に取り付けられているため、レーザ光発生装置１２の傾斜角を自由に調整できる。この傾斜角の調整は、溶接線追跡装置５０がガイドレール１０に沿って移動するとき、レーザ光発生装置１２から放出されるレーザ光１３が、２つの溶接部２４の中心位置であるＡ１（ｒ３，θ１，ｚ３）及びＢ１（ｒ４，θ２，ｚ４）を照射するように行われる（図７（Ｂ）参照）。作業員は、Ａ１点及びＢ１点の情報を表示装置５２の画面から知ることができる。そのレーザ光１３がそれらの溶接部２４の中心位置を通るようにレーザ光発生装置１２の傾斜角が調整されたとき、ロック装置１４をロックして角度調整装置１６が動かないように固定する。
【００２９】
レーザ光発生装置１２の傾斜角の調整が終了した後、作業員が上記の入力装置から制御装置９に溶接線追跡開始信号を入力する。制御装置９は、溶接線追跡開始信号に基づいて追跡駆動指令を生成し、ケーブル７Ｅを介して第２旋回駆動装置にその追跡駆動指令を出力する。第２旋回駆動装置の駆動によって、レーザ源旋回装置１１がガイドレール１０に沿って移動する。これにより、レーザ光発生装置１２がガイドレール１０に沿って管台２の周囲を旋回する。旋回している間、管台２の軸方向における、レーザ光発生装置１２の下端の位置は、変化しない。制御装置９は、前述の追跡駆動指令の出力と共に、レーザ放出指令を、ケーブル７Ｅを介してレーザ光発生装置１２に出力する。その指令を入力したレーザ光発生装置１２はレーザ光１３を放出する。ガイドレール１０に沿った溶接線追跡装置５０の移動によって、主配管１の外面に管台２を取囲むレーザ光１３の軌跡が描かれる。この軌跡は、図７(Ｂ)に示す一点鎖線のような曲線（楕円形の曲線）となる。この曲線は、管台２の軸方向において、管台２側から見た状態を示している。作業員は、主配管１の外面に照射されたレーザ光１３の軌跡を手に持った罫書き針で追いながら、主配管１の外面に罫書き線を描いていく。この罫書き線で表された曲線（一転鎖線）が溶接線３を表している。罫書き針の替りにペンを用いて、レーザ光１３の軌跡に基づいて溶接線３を描くこともできる。
【００３０】
異なる２点の溶接部２４の中心位置（例えば、前述のＡ１点及びＢ１点）が、管台２の軸方向における異なる２つの位置でその軸心と直交する別々の２つの平面内に存在するように特定され、それらの中心位置を放出されたレーザ光１３が通るようにレーザ光発生装置１２の傾斜角を調節することによって、溶接線追跡装置５０をガイドレール１０に沿って移動させたとき、主配管１の外面に照射されたレーザ光１３の軌跡は幾何学的に溶接線３と実質的に一致する。前述の例においては、図７（Ｂ）に示すように、位置Ａ１と位置Ｂ１は管台２の周方向において９０°ずれている。また、位置Ｂ１は溶接部２４の中心位置のうちで最も高い位置であり（図１参照）、位置Ａ１はそれらの中心位置のうちで最も低い位置である（図７（Ａ）参照）。前述したように、レーザ光発生装置１２の傾斜角を調節して固定することにより、放出されたレーザ光１３は、管台２の半径方向において、管台２の軸心から最も離れた位置であるＡ１点（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）に、及びその軸心から最も近い位置であるＢ１点に、それぞれ照射される。Ａ１点からＢ１点に至るレーザ光１３の軌跡も、それぞれの位置で溶接部２４の中心を通ることになる。
【００３１】
レーザ光発生装置１２としては、低エネルギーまたは高エネルギーのレーザ光発生装置を用いることができる。高エネルギーのレーザ光発生装置を用いた場合には、照射されるレーザ光によって主配管１の外面に溶接線の焼印を付すことができる。しかしながら、レーザ光のエネルギーが高過ぎると、主配管１の外面に付される焼印の深さが深くなってしまう恐れがある。このため、高エネルギーのレーザ光発生装置を使用する場合には、主配管１に悪影響を与えないような高エネルギーのレベルを選択する必要がある。低エネルギーのレーザ光発生装置を使用する場合には、前述したように、罫書き針またはペンを用いてレーザ光の軌跡をなぞり、溶接線３を主配管１の外面に表示する。
【００３２】
溶接線に基づいた超音波検査の実施（ステップ３４）について説明する。超音波探傷は、超音波探触子２１を用いて行われる。この超音波探触子２１は、配管検査支援装置２３に設けられている超音波探触子２１であってもよいし、これとは別の超音波探触子であってもよい。配管検査支援装置２３に設けられている超音波探触子２１を使用する場合には、超音波探傷装置４９の支持アーム５Ｂから超音波探触子２１を取り外す必要がある。作業員は手に持った超音波探触子２１を主配管１の外面に描かれた溶接線３に基づいて走査し、溶接部２４付近の超音波探傷を実施する。
【００３３】
この超音波探傷を実施するに際しては、他の作業員が前述の入力装置から制御装置９に超音波送信開始信号を入力する。前述したように、制御装置９から出力された超音波送信指令に基づいて、超音波信号処理装置８は励起指令を生成する。超音波探触子２１は励起指令に基づいて超音波を送信する。主配管１への超音波の入射は、作業員が超音波探触子２１を走査している間、行われる。主配管１からの超音波の反射信号は、超音波探触子２１で受信され、ケーブル７Ａを介して超音波信号処理装置８に入力される。超音波信号処理装置８は、その反射信号に基づいて主配管１の溶接部２４付近にひび（またはき裂）が存在するか否かを評価する（前述した第３機能の処理）。この評価結果の情報は、表示装置５２に表示される。溶接線３の全周にわたる超音波探傷が終了したとき、超音波探触子２１からの超音波の送信が停止される。この送信の停止は超音波送信開始信号を前述の入力装置から制御手段９に作業員が入力することによって行われる。これによって、超音波検査が終了する（ステップ３６）。
【００３４】
本実施例は、溶接部２４を横切って超音波探触子２１を走査し、溶接部２４からの超音波の反射信号を用いて溶接部２４の中心位置を特定するので、その中心位置をより精度良く特定することができる。本実施例は、プラントの据付け時における主配管１と管台２の溶接時に生じた設計で想定した溶接線からの微小なずれを検知できる。
【００３５】
本実施例は、管台２の軸方向における異なる位置で管台２の軸心と直交する別々の平面内にそれぞれ存在する異なる点（特定された異なる位置での溶接部２４の中心位置）をレーザ光１３が通るように、レーザ光発生装置１２の傾斜角を調節する。このため、溶接線追跡装置５０をガイドレール１０に沿って移動させることにより、溶接線３となる、楕円状のレーザ光１３の軌跡を、目で見えるように主配管１の外面に描くことができる。このため、作業員は、罫書き針等を用いて、容易にかつ精度良く主配管１の外面に溶接線３を描くことができる。レーザ光発生装置１２の傾斜角を調節する角度調整装置１６が溶接線追跡装置５０に設置されているため、一つの配管の軸心と他の配管の軸心が交差する余殃に前者の配管に後者の配管が溶接されている場合に、それらの配管の溶接部の溶接線をより精度良くかつ簡単に描くことができる。
【００３６】
配管検査支援装置２３を用いた本実施例の配管検査方法は、より精度の良い溶接線に基づいて配管溶接部に対し精度の良い超音波検査を実施できる。これにより、ひびからの反射信号と柱状晶組織または配管内面からの反射信号とを識別するとき、本実施例で得られた溶接線は、実際の溶接線と実質的に一致しているため、ひびの判定を精度良く行うことができ、ひびの誤検出を低減できる。上記の識別を行うとき、反射信号源の位置と溶接部中心位置との距離を判断因子の一つに用いている。しかしながら、本実施例で得られる溶接線は実際の溶接線と実質的に一致しているので、上記したようにひびの判定を精度良くできるのである。
【００３７】
レーザ光発生装置１２の替りに図８（Ａ），（Ｂ）に示すレーザ光発生装置１２Ａを用いることが可能である。レーザ光発生装置１２Ａは、図８(Ａ)に示すように、先端にレーザ光１３を放出する十字型状のレーザ放出口４８を形成している。レーザ光１３の放出口が円形をしているレーザ光発生装置１２を備えた溶接線追跡装置５０を管台２の周囲で旋回させたとき、管台２に対するレーザ光発生装置１２の傾斜角度に応じて主配管１の外面に照射されたレーザ光１３に対するその外面の見かけの曲率が異なる。このため、主配管１の外面上でのレーザ光１３のスポット形状が楕円状になる。これは、主配管１の外径と管台２の外径の差が大きくなるほど顕著になる。楕円状になったスポットでは、レーザ光１３が指示している位置がぼやけてしまい、レーザ光１３が指す中心位置が不明確になる。しかし、レーザ光発生装置１２Ａを用いることによって、主配管１の外面に照射されたレーザ光１３のスポット形状は十字型となり、そのスポットの中心位置を確認することは極めて容易になる。したがって、照射されたレーザ光２３が指す中心位置を確実に特定できる。
【実施例２】
【００３８】
本発明の他の実施例である配管検査支援装置を、図９を用いて以下に説明する。本実施例の配管検査支援装置２３Ａは、前述の配管検査支援装置２３の溶接線追跡装置５０を溶接線追跡装置５０Ａに替えた構成を有する。配管検査支援装置２３Ａは、溶接線追跡装置５０Ａ以外では配管検査支援装置２３と同じ構成を有する。溶接線追跡装置５０Ａは、溶接線追跡装置５０において、レーザ光発生装置１２を罫書き針１８に替えた構成を有する。本実施例では、溶接線追跡装置５０Ａがガイドレール１０に沿って移動するとき、罫書き針１８の先端が常に主配管１の外面に接触している必要がある。このため、罫書き針１８は、レーザ源旋回装置１１のレーザ源挿入孔１５内に回転可能に取り付けられた角度調整装置１６の貫通孔１７内に挿入されているだけで、貫通孔１７に沿って自重等で円滑に移動できる。罫書き針１８の傾斜角の調整は、異なる２点（例えば、Ａ１点及びＢ１点）を罫書き針１８の先端が通るように、実施例１におけるレーザ光発生装置１２のその調整と同様に行われる。レーザ源旋回装置１１の管台２の周方向への移動に伴って、罫書き針１８の先端が主配管１の外面において高い位置から低い位置に移動する場合には、罫書き針１８は、その先端が主配管１の外面に接触するように、貫通孔１７内で自重により下方に移動する。逆に、罫書き針１８の先端が主配管１の外面において低い位置から高い位置に移動する場合には、罫書き針１８は、その先端が主配管１の外面に接触しながら貫通孔１７内で上方に向かって押し上げられるように移動する。レーザ源旋回装置１１にコイルばねを設置し、このコイルばねによって罫書き針１８の上端部を下方に向かって押圧する構成を採用してもよい。コイルばねは、罫書き針１８の上方への移動を許容する。罫書き針１８の替りにペンをレーザ源旋回装置１１の角度調整装置１６の貫通孔１７内に挿入してもよい。溶接線３を描く罫書き針１８及びペン等は溶接線描画装置である。
【００３９】
本実施例も、配管検査支援装置２３Ａを用いて、図３に示す検査対象物を対象に、図４に示す手順で配管検査方法を実施するので、実施例１で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例は、溶接線追跡装置５０Ａに罫書き針１８を備えているので、実施例１のように、作業員が、レーザ光１３の奇跡を追って罫書き針等で溶接線３を主配管１の外面に描く必要はない。
【実施例３】
【００４０】
本発明の他の実施例である実施例３の配管検査支援装置を、以下に説明する。本実施例の配管検査支援装置は、実施例１の配管検査支援装置２３において、超音波探触子２１の替りに渦電流探触子４４を用い（図１０参照）、超音波信号処理装置８を渦電流信号処理装置にした構成を有する。本実施例も、図３に示す検査対象物を対象に、図４に示すフローに沿った手順で配管検査を実施する。
【００４１】
ステップ３２において渦電流探触子で得られた渦電流信号を基に溶接部２４の中心位置を特定する処理を、詳細に説明する。主配管１及び管台２はオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ材によって構成される。このような検査対象物では、非溶接部は非磁性材であるが、溶接部は磁性を有する。渦電流探触子４４を用いた本実施例の配管検査支援装置は、その特性を利用して溶接部２４の中心位置を特定する。実施例１の超音波探触子２１と同様に、渦電流探触子４４を、主配管１の外面において溶接部２４の外面を横切るように走査する。渦電流信号処理装置が、渦電流探触子４４で得られた渦電流信号を処理することによって非溶接部及び溶接部のそれぞれの透磁率を求める。得られた透磁率４５は図１０のように変化する。非溶接部の透磁率４５に対して所定の透磁率以上に増大している領域の中心が溶接部２４の中心位置であり、溶接線３の位置である。本実施例のステップ３４では、主配管１の外面に罫書かれた溶接線３に基づいて超音波探触子を走査して超音波探傷を行う。
【００４２】
本実施例も、実施例１で生じる効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４３】
本発明の他の実施例である実施例４の配管検査支援装置を、以下に説明する。本実施例の配管検査支援装置は、実施例１の配管検査支援装置２３において、超音波探触子２１の替りに磁性測定センサ４６を用い（図１１参照）、超音波信号処理装置８を磁性信号処理装置にした構成を有する。本実施例も、図３に示す検査対象物を対象に、図４に示すフローに沿った手順で配管検査を実施する。
【００４４】
ステップ３２において、磁性測定センサ４６で得られた、透磁率に比例する電圧信号を基に溶接部２４の中心位置を特定する処理を、詳細に説明する。主配管１及び管台２は、実施例３と同様なＳＵＳ材によって構成され、非溶接部は非磁性材であるが、溶接部は磁性を有する。磁性測定センサ４６を用いた本実施例の配管検査支援装置も、その特性を利用して溶接部２４の中心位置を特定する。磁性測定センサ４６を、主配管１の外面において溶接部２４の外面を横切るように走査する。磁性信号処理装置が、磁性測定センサ４６で得られた上記電圧信号を処理することによって非溶接部及び溶接部のそれぞれの透磁率を求める。得られた透磁率４７は図１１のように変化する。非溶接部の透磁率４７対して所定の透磁率以上に増大している領域の中心が溶接部２４の中心位置であり、溶接線３の位置である。本実施例のステップ３４では、主配管１の外面に罫書かれた溶接線３に基づいて超音波探触子を走査して超音波探傷を行う。
【００４５】
本実施例も、実施例１で生じる効果を得ることができる。
【実施例５】
【００４６】
本発明の他の実施例である配管検査支援装置を、図１２を用いて以下に説明する。本実施例の配管検査支援装置２３Ｂは、実施例１〜４の各配管検査支援装置で検査を行う検査対象物とは異なる形状の他の検査対象物、すなわち、共に直管であって互いに接合された主配管１Ａと主配管１Ｂの溶接部を検査する装置である。
【００４７】
配管検査支援装置２３Ｂは、超音波探傷装置４９Ａ、溶接線追跡装置５０Ａ、溶接線特定装置５１及びガイドレール１０を備える。ガイドレール１０は主配管１Ａ（または主配管１Ｂ）を取り囲んでその外面に取り付けられる。超音波探傷装置４９Ａは、探触子旋回装置４、探触子移動装置６、超音波探触子２１及び超音波信号処理装置８を有する。探触子旋回装置４は、ガイドレール１０に周回可能に取り付けられる。探触子旋回装置４に固定され、主配管１Ａの軸方向に伸びる支持アーム５Ａには、探触子移動装置６がその軸方向に移動可能に取り付けられる。探触子旋回装置４は第１旋回駆動装置（図示せず）を有し、探触子移動装置６は支持アーム５Ａと噛み合って探触子移動装置６を上記軸方向に移動させる第１軸方向駆動装置（実施例１の上下駆動装置に相当）を有する。超音波探触子２１が球面軸受けを介して探触子移動装置６に取り付けられる。制御装置９は、ケーブル７Ｃによって探触子移動装置６の第１軸方向駆動装置に接続される。他のケーブルの接続状態は実施例１と同じである。配管検査支援装置２３Ｂは、実施例１で述べた第３移動装置を備えていない。
【００４８】
溶接線追跡装置５０Ｂは、支持アーム５Ｃ、レーザ源旋回装置１１Ａ及びレーザ光発生装置１２を備えている。支持アーム５Ｃはレーザ源旋回装置１１Aに主配管の軸方向に移動可能に取り付けられる。レーザ源旋回装置１１Ａは、第２旋回駆動装置（図示せず）、及び支持アーム５Ｃと噛み合ってこれを上記軸方向に移動させる第２軸方向駆動装置（図示せず）を有する。レーザ光発生装置１２が支持アーム５Ｃの先端部に取り付けられ、レーザ光発生装置１２のレーザ光１３の放出口が主配管に対向する。制御装置９は、ケーブル７Ｅによって第２旋回駆動装置及び第２軸方向駆動装置にそれぞれ接続される。溶接線追跡装置５０Ｂは第２旋回駆動装置の駆動によってガイドレール１０に沿って主配管の周囲を周回する。
【００４９】
配管検査支援装置２３Ｂを用いた本実施例の配管検査方法である超音波検査方法でも、図４に示す手順、すなわちステップ３１〜３６の各手順が実行される。本実施例が対象とする検査対象物は２つの配管がそれぞれの端部が向き合って溶接された構成を有するものである。このため、ステップ３２による溶接部の中心位置の特定は、主配管の周方向において少なくとも一箇所で行えばよい。スッテプ３３においては、レーザ光発生装置１２から放出されたレーザ光１３が特定された一箇所のその中心位置を通るように、支持アーム５Ｃを第２軸方向駆動装置によって移動させ、レーザ光発生装置１２の上記軸方向における位置決めがなされる。その後、レーザ源旋回装置１１Ａをガイドレール１０に沿って移動させ、レーザ光１３を放出しているレーザ光発生装置１２を主配管の周囲で移動させる。主配管の外面を移動するレーザ光１３の軌跡をなぞって、作業員が罫書き針またはペンによって溶接線３を主配管の外面に描く。ステップ３４において、描かれた溶接線３に基づいて超音波探触子２１を用いて超音波による配管検査が行われる。超音波探触子２１の走査は、作業員が手で持って行う。なお、超音波探傷装置４９Ａをガイドレール１０に沿って周回させ、超音波探触子２１を溶接線３に基づいて移動させて行ってもよい。
【００５０】
本実施例は、溶接部２４を横切って超音波探触子２１を走査し、溶接部２４からの超音波の反射信号を用いて溶接部２４の中心位置を特定するので、その中心位置をより精度良く特定することができる。レーザ光発生装置１２からのレーザ光１３の照射位置をその中心位置に合わせ、溶接線追跡装置５０Ｂをガイドレール１０に沿って移動させるので、溶接部２４の外面に照射されるレーザ光１３の軌跡を溶接部２４の外面に表すことができる。このため、作業員は、罫書き針またはペンで溶接部２４の外面に溶接線３をより精度良く描くことができる。この溶接線３に基づいて超音波探触子２１を動かすので、配管検査の精度を著しく向上させることができる。
【００５１】
実施例５において、実施例３と同様に、超音波探触子２１の替りに渦電流探触子４４を、超音波信号処理装置８の替りに渦電流信号処理装置を用いてもよい。この場合には、作業員が超音波探触子を持って配管の溶接線に沿った超音波探傷を行う。また、実施例５において、実施例４と同様に、超音波探触子２１の替りに磁性測定センサ４６を、超音波信号処理装置８の替りに磁性信号処理装置を用いてもよいこの場合も、作業員が超音波探触子を持って配管の溶接線に沿った超音波探傷を行う。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の配管検査支援装置の構成図である。
【図２】角度調整装置を備えた溶接線追跡装置の縦断面図である。
【図３】互いに接合された主配管と管台を示す説明図である。
【図４】図１に示す配管検査支援装置を用いて実施される配管検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】図１に示す配管検査支援装置で実施される溶接部の中心位置を特定する概念の説明図である。
【図６】溶接部の中心位置を特定する他の概念の説明図である。
【図７】図１に示す溶接線追跡装置を用いた溶接線の追跡を本発明に係る実施形態にかかるレーザ光源発生装置固定にかかる説明図である。
【図８】レーザ光発生装置の他の実施例の構成を示し、（Ａ）はレーザ光発生装置の側面図であり、（Ｂ）はレーザ光発生装置の先端の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施例である実施例２の配管検査支援装置の構成図である。
【図１０】渦電流検査により溶接部の中心位置を特定する概念の説明図である。
【図１１】磁性測定により溶接部の中心位置を特定する概念の説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例である実施例５の配管検査支援装置の構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ，１Ｂ…主配管、２…管台、３…溶接線、４…探触子旋回装置、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…支持アーム、６…探触子移動装置、８…超音波信号処理装置、９…制御装置、１０…ガイドレール、１１，１１Ａ…レーザ源旋回装置、１２，１２Ａ…レーザ光発生装置、１３…レーザ光、１４…ロック装置、１５…レーザ源挿入孔、１６…角度調整装置、１８…罫書き針、２１…超音波探触子、２３，２３Ａ，２３Ｂ…配管検査支援装置、２４…溶接部、２６…多周波数超音波探触子、４４…渦電流探触子、４６…磁性測定センサ、４８…レーザ放出口、４９，４９Ａ…超音波探傷装置、５０，５０Ａ，５０Ｂ…溶接線追跡装置、５１…溶接線特定装置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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