(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中に存在する構造物表面に発生した表面開口欠陥を検出する構造物欠陥検出方法において、
構造物の表面開口欠陥に、当該液体に対して不溶でありかつ一定時間後に硬化する性質を有するとともに、蛍光塗料を含む液状浸透剤を浸透させる工程と、
浸透剤の硬化後に、構造物表面上にある余剰な浸透剤を除去する工程と、
開口欠陥部内部に残存した浸透剤に対し光を照射することにより、表面開口欠陥の形状を外観的に確認する工程と、
を備え、
液状浸透剤を浸透させる工程の前に、構造物の表面の表面開口欠陥周り全周に、浸透剤の必要以上の拡散を防止する堰を設ける工程が設けられ、
堰は内面に突起を有し、
余剰な浸透剤を除去する工程は、堰を回収するとともに、この堰の回収時に硬化した浸透剤が突起に引っかかり、堰内部の浸透剤を回収することを含むことを特徴とする構造物欠陥検出方法。
【請求項２】
浸透剤として、硬化した後で溶剤等による除去が困難な浸透剤が用いられ、この浸透剤は表面開口欠陥内に永久的に残存することを特徴とする請求項１記載の構造物欠陥検出方法。
【請求項３】
液体は水からなり、かつ浸透剤は蛍光塗料を混ぜた２成分縮合型液状シリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１記載の構造物欠陥検出方法。
【請求項４】
堰の上部に堰内部に浸透剤を供給する浸透剤供給機構が設けられ、
液状浸透剤を浸透させる工程は、この浸透剤供給機構から浸透剤を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の構造物欠陥検出方法。
【請求項５】
液体中に存在する構造物表面に発生した表面開口欠陥を検出する構造物欠陥検出方法において、
構造物の表面開口欠陥に、当該液体に対して不溶でありかつ一定時間後に硬化する性質を有するとともに、蛍光塗料を含む液状浸透剤を浸透させる工程と、
浸透剤の硬化後に、構造物表面上にある余剰な浸透剤を除去する工程と、
開口欠陥部内部に残存した浸透剤に対し光を照射することにより、表面開口欠陥の形状を外観的に確認する工程と、
硬化後に回収した余剰浸透剤の形状と、光を照射することにより観察した表面開口欠陥の形状を比較することにより、表面開口欠陥を詳細に確認する工程と、
を備えたことを特徴とする構造物欠陥検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中に存在する構造物表面に発生した表面開口欠陥を検出する構造物欠陥検出方法および構造物補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より水中に存在する構造物表面を検査する場合、通常水中TVカメラを用いた外観検査方法が行われている。しかしこの外観検査方法は、二次元的な映像に基づいて判断する手法をとるため、構造物表面についたこすれ痕や模様等と亀裂状欠陥の識別が困難である。またこの外観検出方法では、開口幅の微細な亀裂状初期欠陥を検出する場合、カメラの解像度の限界からおのずと検出性能に限界がある。
【０００３】
このような外観検査方法では開口幅の微細な亀裂状欠陥を確認することは困難であり、このため通常、液体浸透探傷試験により微細な亀裂状欠陥を確認している。しかしながらこの外観検査方法は主として気中で実施されるものであり、液体中に存在している構造物に適用するためには、チャンバ等を用いて構造物表面を部分的に気中状態にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、液体中の構造物に対して液体浸透探傷試験を実施する場合、構造物表面を部分的に気中状態とする必要がある。この場合、構造物表面を乾燥させ、この部分的に気中状態とした中で各探傷剤(洗浄液、浸透液、洗浄水、現像剤等)を構造物表面に塗布、回収して処理している。また、観察設備も部分的に気中状態とした中にアクセスする必要がある。このため、液体処理やカメラの汚濁防止などの対策が必要となり、また、かなり大掛かりな装置が必要となる。従って、アクセスできるスペースに制限がある構造物の部位に対して適用することはむずかしい。
【０００５】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、液体中に存在する構造物の表面に発生した表面開口欠陥を容易かつ確実に検出することができる構造物欠陥検出方法、および表面開口欠陥を容易に補修することができる構造物欠陥補修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】
【０００６】
本発明は、液体中に存在する構造物表面に発生した表面開口欠陥を検出する構造物欠陥検出方法において、構造物の表面開口欠陥に、当該液体に対して不溶でありかつ一定時間後に硬化する性質を有するとともに、蛍光塗料を含む液状浸透剤を浸透させる工程と、浸透剤の硬化後に、構造物表面上にある余剰な浸透剤を除去する工程と、開口欠陥部内部に残存した浸透剤に対し紫外線を照射することにより、表面開口欠陥の形状を外観的に確認する工程と、を備えたことを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【０００７】
本発明は、浸透剤として、硬化した後で溶剤等による除去が困難な浸透剤が用いられ、この浸透剤は表面開口欠陥内に永久的に残存することを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【０００８】
本発明は、液体は水からなり、かつ浸透剤は蛍光塗料を混ぜた２成分縮合型液状シリコーンゴムからなることを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【０００９】
本発明は、液状浸透剤を浸透させる工程の前に、構造物の表面の表面開口欠陥周り全周に、浸透剤の必要以上の拡散を防止する堰を設ける工程を更に備えたことを特徴とする、構造物欠陥検出方法である。
【００１０】
本発明は、堰は内面に突起を有し、余剰な浸透剤を除去する工程は、堰を回収するとともに、この堰の回収時に硬化した浸透剤が突起に引っかかり、堰内部の浸透剤を回収することを含むことを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【００１１】
本発明は、堰の上部に堰内部に浸透剤を供給する浸透剤供給機構が設けられ、液状浸透剤を浸透させる工程は、この浸透剤供給機構から浸透剤を供給する工程を含むことを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【００１２】
本発明は、硬化後に回収した余剰浸透剤の形状と、紫外線を照射することにより観察した表面開口欠陥の形状を比較することにより、表面開口欠陥を詳細に確認する工程を更に備えたことを特徴とする構造物欠陥検出方法である。
【００１３】
本発明は、液体中に存在する構造物を貫通した表面開口欠陥を補修する構造物補修方法において、構造物を貫通した表面開口欠陥に、当該液体に対して不溶でありかつ一定時間後に硬化する性質を有するとともに、蛍光塗料を含む液状浸透剤を浸透させ、構造物を貫通した表面開口欠陥を浸透剤で充填する工程と、浸透剤の硬化後に、構造物表面上にある余剰な浸透剤を除去する工程と、開口欠陥部内部に残存した浸透剤に対し紫外線を照射することにより、欠陥形状を外観的に確認する工程と、を備えたことを特徴とする構造物補修方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液体中において簡易に表面開口欠陥を検出できるため、通常の外観検査では発見できない微細な亀裂状欠陥も検出でき、この検出結果により容器や構造物等の安全性評価も可能になる。
【００１５】
また本発明によれば、液体中の表面開口欠陥の検出にあたって、部分的に気中状態を形成したり構造物表面を乾燥したりする必要がなくなる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、欠陥内に残留している浸透剤は構造物欠陥を補修しない限りなくならないので、一度本発明を実施すれば、以後外観観察のみで構造物欠陥の補修が完了したか否かを確認することができる。
【００１７】
さらにまた、本発明によれば、硬化した浸透剤の余剰部分を簡易に除去することができ、通常の外観検査で必要となる浸透液の洗浄除去作業や、洗浄作業、廃液処理作業の必要がなくなる。
【００１８】
さらにまた、本発明によれば、液体中に存在する構造物を貫通した表面開口欠陥を簡易に補修することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００２０】
図１（ａ）―（ｅ）に示すように、本発明による構造物欠陥検出方法は水等の液体７中に存在する構造物８の表面に発生した表面開口欠陥２を検出するものである。この場合、後述のように構造物８の表面開口欠陥２は、液状の浸透剤３をこの表面開口欠陥２内に浸透させ、浸透剤３に対して紫外線を照射することにより検出される。
【００２１】
ここで、液状の浸透剤３は、あらかじめ硬化剤と蛍光塗料を混入して形成され、浸透剤３は、液体７に対して不溶であり、かつ一定時間後に硬化する性質を有する液体であればよいが、濡れ性の高い性質を有するものが好ましい。また、浸透剤３は液体７より比重が重いものが好ましい。例えば本実施例において、液体７は水となっており、また、浸透剤３としては蛍光塗料を含有する２成分縮合型液状シリコーンゴムが考えられる。
【００２２】
次に、図１（ａ）―（ｅ）により、本発明による構造物欠陥検出方法について詳細に述べる。まず、液体７中に存在する構造物８の表面１に表面開口欠陥２が形成されたと仮定する。この場合、まず液体７に対して不溶でありかつ一定時間後に硬化する性質を有するとともに、蛍光塗料を含む液状の浸透剤３を構造物８の構造物表面１上に供給し、このようにして浸透剤３を表面開口欠陥２内へ浸透させる（図１（ａ）（ｂ）参照）。このとき、浸透剤３は毛管現象により表面開口欠陥２内に液体７と置換しながら浸透し、一定の硬化時間が経過すると浸透剤３は硬化する（図１（ｃ）参照）。
【００２３】
その後、構造物８の構造物表面１から外側にはみ出た余剰浸透剤４を除去すると、余剰浸透剤４がその剥離部分４ａにおいて、表面開口欠陥２の内部に浸透している浸透剤３から剥離して、浸透剤３のみが表面開口欠陥２内部に残存する（図１（ｄ）参照）。表面開口欠陥２の内部に残存した浸透剤３は、蛍光塗料を含有しているため、紫外線照射灯５から紫外線を照射すると蛍光発光する（図１（ｅ）参照）。
【００２４】
したがって周辺環境を暗くすることにより、この紫外線に反応して発光した発光浸透剤６に基づいて表面開口欠陥２の欠陥形状を外観的に確認することができる。この発光している発光浸透剤６の形状は水中ＴＶカメラ２０（図２参照）により撮像され、この発光浸透剤６の形状がそのまま構造物表面１の欠陥形状を示す。
【００２５】
このように本発明の実施形態によれば、通常の外観検査では発見できない微細な亀裂状の表面開口欠陥２も容易かつ確実に検出することができる。また、表面開口欠陥２の周囲を部分的に気中状態とする必要がなく、液体７中に存在する構造物８の表面開口欠陥２の形状をきわめて簡易に観察することができ、液体７中にある構造物８の安全性評価等が容易かつ迅速に行なうことができる。
【００２６】
ところで、構造物８の表面開口欠陥２が構造物８を貫通して形成されることがある。この場合は、構造物８を貫通する表面開口欠陥２内に浸透剤３を浸透させて硬化させることにより、貫通する表面開口欠陥２を浸透剤３で充填し、表面開口欠陥２の補修も同時に行なうことができる。構造物８を貫通する表面開口欠陥２に対しては、その後紫外線が照射されて、表面開口欠陥２の欠陥形状を外観的に確認することができる。
【００２７】
また図１（ｄ）において、構造物８の構造物表面１から外側へはみ出た余剰浸透剤４は除去されるが、除去された余剰浸透剤４のうち表面開口欠陥２内に残る浸透剤３との剥離部分４ａを確認するとともに、この剥離部分４ａと紫外線により確認された表面開口欠陥２の形状とを比較することにより、表面開口欠陥２の形状をより詳細に確認することができる。
【００２８】
第２の実施の形態
次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明する。図２に示す第２の実施の形態は、浸透探傷試験装置を用いて構造物の欠陥検出を行なうものである。なお、図２の実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２９】
図２において、液体７の中に存在する構造物８の表面開口欠陥２を遠隔液体中で検出するための液体浸透探傷試験装置１０が示されている。図２において、液体７としては水が考えられ、また、浸透剤３としては蛍光塗料を含有する２成分縮合型液状シリコーンゴムを用いることができる。
【００３０】
図２に示すように、液体浸透探傷試験装置１０は表面開口欠陥２が形成された構造物８の構造物表面１上に配置されて、表面開口欠陥２の検出を行なうものである。このような液体浸透探傷試験装置１０は構造物８の構造物表面１上に載置され、下端が開口するチャンバ１１と、チャンバ１１にバルブ１５を介して連結された浸透剤タンク１２とを備えている。このうちチャンバ１１は内面に突起１１ａが設けられた側壁１１ｂを有している。
【００３１】
また、バルブ１５を開くとチャンバ１１とタンク１２の間が連通する。タンク１２は、その上部に浸透剤３をタンク１２内に充填するための浸透剤注入口１３を有している。
【００３２】
さらに、液体７の外方に制御器１６が設けられ、この制御器１６は加圧用ホース１４を介して浸透剤タンク１２に連結されて浸透剤タンク１２内を加圧する機能を有している。また制御器１６はバルブ１５に連結されて、バルブ１５の開閉を制御する機能を有している。しかしながら、浸透剤タンク１２内の加圧とバルブ１５の開閉を別個の制御器により制御したり、あるいは浸透剤タンク１２内の加圧とバルブ１５の開閉の両方もしくは一方を手動で行ったりすることもできる。
【００３３】
次に図２により、本発明による構造物欠陥検出方法について詳述する。まず予めチャンバ１１および浸透剤タンク１２を液体７の外方にもってきて、浸透剤注入口１３から硬化剤と蛍光塗料を混入した液状の浸透剤３を浸透剤タンク１２に充填する。浸透剤３の充填が完了した後、液体７中の構造物８の表面開口欠陥２がチャンバ１１の側壁１１ｂの内側にくるよう、チャンバ１１を構造物８の構造物表面１上に配置し、チャンバ１１を構造物表面１に密着させる。
【００３４】
次に制御器１６を操作し、加圧用ホース１４を介して浸透剤タンク１２内を加圧し、同時にバルブ１５を開とする。このとき、浸透剤タンク１２内の浸透剤３は、チャンバ１１内に圧送されチャンバ１１内に供給される。チャンバ１１内に供給され充満した浸透剤３は、構造物表面１の上に拡がり、表面開口欠陥２内にも毛管現象により浸透していく。
【００３５】
浸透剤３が十分硬化するまでこのままの状態で放置した後、チャンバ１１を構造物表面１から剥離して回収する。この際、チャンバ１１内に充満した浸透剤３は、チャンバ１１の側壁１１ｂに設けられた突起１１ａに引っかかっているため、チャンバ１１と一緒に余剰浸透剤４として回収される。
【００３６】
一方、欠陥内部に浸透した浸透剤３は欠陥内に残存しているため、回収後に紫外線照射灯５により紫外線を照射し、発光浸透剤６の形状を水中ＴＶカメラ２０により撮像することによって簡易に表面開口欠陥２の形状を観察できる。
【００３７】
このように本実施形態によれば、表面開口欠陥２の周囲を部分的に気中状態にする必要がなく、液体７中に存在する構造物８の表面開口欠陥２の形状をきわめて簡易に観察することができる。また、例えば水中ＴＶカメラ２０を用いることにより遠隔操作にて構造物欠陥を検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による構造物欠陥検出方法の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明による構造物欠陥検出方法の第２の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００３９】
１      構造物表面
２      表面開口欠陥
３      浸透剤
４      余剰浸透剤
５      紫外線照射灯
６      発光浸透剤
７      液体
８      構造物
１０    液体浸透探傷試験装置
１１    チャンバ
１１ａ  突起
１１ｂ  側壁
１２    浸透剤タンク
１３    浸透剤注入口
１４    加圧用ホース
１５    バルブ
１６    制御器
２０    水中ＴＶカメラ
【図１】
0004625762.tif 000002
【図２】
0004625762.tif 000003