3D スキャナーによるタンク側板の外観検査について

出光エンジニアリング株式会社
合のみ板厚確認を行うこととなっている。も．はじめに割以上がし、側板の外観目視検査で腐食が認められた場

設置後35年以上を経過し、タンクの老朽化が進合はデプスゲージ等を用いて腐食深さを計測行している状況の中で、底板と異なり具体的なし、旧法タンクの場合、残肉厚が3.2mm 以上あ

点検基準が定められていない側板に関しては、ることを確認し、3.2mm 未満であれば補修を

特に腐食劣化による漏えい危険は高まりつつあ行う様に、現行の消防法では規定されている。

るとの指摘がされている。また、一定期間ごとところが、最大腐食箇所の場所選定や計測数値に開放検査等が義務付けられている特定屋外タの精度は検査員の熟練度や体調に影響されるこンク貯蔵所についてもその傾向が認められる。とは自明の事実であることや、腐食測定ポイン

我が国の特定屋外タンク貯蔵所の詳細は、平成23年

ト位置が次回検査時に同一箇所かどうかの確認

月に危険物保安技術協会

が不明確な場合も多い。

から「屋外貯蔵タンク側板の老朽化の現状と効この様にデプスゲージを用いた方法では、測果的な点検方法のあり方に関する検討報告1)書」 と題して報告書が公開されている。また、
2)

定精度や腐食進展経歴の把握に少し難があると石油学会の屋外貯蔵タンク維持規格 でも、腐言える。そこで、今回、3D スキャナーを用い食し易い箇所の点検ポイントが明記されていた計測を行ったので紹介する。

る。
現行のタンク側板部の維持管理方法は、平成．計測システム

年図

月28日付け消防危第48号通知「製造所等に計測システム3DSL‑Rhino‑02（セイの定期点検に関する指導指針の整備について」

コーウェーブ社）を示す。このように計測装置の点検表に基づき行われている。この点検表でとバッテリー及び解析パソコンのは原則として目視点検で行うこととされてい現場での計測を可能にしている。

点セットでて、著しい腐食が認められた場合は計器による肉厚測定を実施することとされている。更に、タンク側板からの漏えい事故が多発したことから、
平成14年月15日付け消防危第67号通知「屋外貯蔵タンクの側板からの漏えい事故防止対策

㩷について」が発出されている。この通知でも側㩷板の点検は目視検査で行い、腐食が認められた場合のみ板厚確認等を行うこととされている。
このように、底板はすべて板厚測定を行うこ図ととされているが、側板は腐食が認められた場
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計測システム3DSL‑Rhino‑02

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が有り、その中の構造化光位相シフト法という

ここで①

計測装置計測方法である。プロジェクタから sin 波状濃②計測装置のバッテリー

淡を持つ光パターンを測定物に投影しスキャン③

解析パソコン（位相シフト）しながら、その変化状態をカメラ④

システムケーブルで撮影することにより測定物の表 に計測装置の仕様と図 に計測器外観を示

次元表面形状を計測する方法を言う。

す。計測器はゲーム機の感覚で両手でハンドルを掴み、減肉箇所を撮影することができる。
重量は1.7kg と軽量で操作性は良好。防塵・防水機能もある。また、電力も．検査対象タンク
図 に今回検査対象タンクの外観を示す。容

時間連続動作量5,000kl の保温タンク（内径20.7m）で、保温できるので、フル充電させておけば現場での支材を撤去し、外観目視点検および塗装のための障もない。

足場が組まれている。このタンクの目視検査結果、側板の一部に外面減肉腐食が認められたの

表

計測装置3DSL‑Rhino‑02仕様

原理
測定速度
点群生成時間
画素数
耐環境性能
動作環境
消費電力
本体重量
測定画角
測定対物距離分解能
精度

で、本3D スキャナーを用いて計測を行った。

構造化光位相シフト法
0.08秒 (300fps)
秒前後
30万画素
防塵・防水
‑10℃〜+40℃
15W（DC12V）
100WHr 電池 時間連続動作
1.7Kg
80mm ×140mm ＠200mm
160mm〜250mm
縦横200μ m、深さ30μ m±30μ m 以下( σ)図タンク外観．検査結果
図 は目視検査で側板の腐食が認められた箇所を示す。

箇所の「×」印は板厚計測結果、板厚3.2mm 未満が認められた箇所で、既に補修は完了していた。
図
図

計測器3DSL‑Rhino‑02外観は3D スキャナーでの次元スキャン結果(テクスチャ‑オン)を示す。
今回のスキャンは、長さは約1800mm、幅はここで、構造化位相シフト法とは、光非接触約300mm ほどの計測範囲広さを、ワンショッ次元形状計測法のつに簾状光パターンを投トのスキャンで40枚程を合成した。計測装置は影撮影するカメラ・プロジェクターのシステム

外部モーショントラッキング装置と同期する機

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ここで、赤は減肉深さ（凹）を示し、青は凸状況を示していて、減肉部全体の腐食状況が把握できる。

か所の「×」印は、補修しているので、青色となっている。

図

腐食外観

図

図
図次元スキャン結果（テクスチャ‑オン）(長さは約1800mm、幅は約300mm)減肉カラーマップ

は減肉状況を定量的に示した線図を示す。
ここで、左側の赤線と青線は、図 で垂直に引いた赤線と青線の位置での定量的な断面変化を示している。右側の緑線と橙線は、図の腐食領域に水平に引いた緑線と橙線位置での定量的な断面変化を示している。この様に、腐食状況が定量的に表示されるのは魅力的だ。
図次元スキャン結果（テクスチャ‑オフ）

能を有しているのでスキャン作業と同時に合成することが可能だが、今回はテストランと言うことで、手動でお願いして合成して頂いた。それでも、大した時間は要さなかった。
ここで、テクスチャ(Texture)とは、材料表面の視覚的な色や明るさの均質さ、触覚的な強弱を感じる凸凹といった部分的変化を全体的に図とらえた特徴、材質感覚、効果を言う。言い換

減肉の定量評価線図

えると、物の表面の質感、手触りを指す概念を示す。
図は図のテクスチャ‑写真をオフにした表示を示す。凹凸が明確に表示されている。
図 は減肉状況を示したカラーマップを示す。
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．検証に、短時間で最深部が簡単に発見出来ること

今回、デプスゲージで数十点の計測データがは魅力的である。

報告書として整理されていたが、補修箇所を除）平成23年

月に危険物保安技術協会から公いて3D スキャナーの計測範囲内にある事が確開された「屋外貯蔵タンク側板の老朽化の現認できた。また、3D スキャナーでスキャンし状と効果的な点検方法のあり方に関する検討た際の点群の位置データを解析ソフトで解析し報告書」1)の中に、今後の課題等について、検た腐食深さの検査精度は±0.05mm であること

査機器・検査手法の開発が期待される、と言は確認されている。

う記述があるが、一歩前進したと思われる。

．採用した感想．今後の課題と要望）簡易に腐食減肉箇所の定量化が出来ること）当該計測装置は防爆仕様ではない。メーから、検査員の熟練度による計測評価の差異カーに確認した所、これは軽量化を目指したが無くなると思われる。

ためで、防爆化は目指していない、との回答）デプスゲージによる計測値のバラツキは、
3)を得ている。運転中に使用する場合は、ガスラウンドロビン方式による測定結果 が報告検知等をして現場安全確認後、使用して欲しされている。この報告書によると減肉が大きい。

い箇所ほど計測値のバラツキが大きいことが）今回はブラスト、錆止め塗装後に計測した示されている。3D スキャナーの場合、分解が、タンク開放検査スケジュール管理の観点能が小さいことや計測精度が高いので、デプからはブラスト前に検査が必要なので、検査スゲージの計測値よりバラツキは小さくなる

会社が3D スキャナー装置を購入することをと言える。

希望する。

）計測する際は、マーキングを記載することで、目印画像が写り込み、いつでも場所の特参考文献定ができる。IoT の観点から、経歴管理が定）危険物保安技術協会：屋外貯蔵タンク側板の量的に出来ることは魅力的である。

老朽化の現状と効果的な点検方法のあり方に関）タンクの大きさや、腐食減肉箇所の量にもする検討報告書、平成23年よるが、）石 油 学 会 規 格：屋 外 貯 蔵 タ ン ク 維 持 規 格、か所の測定に要する数秒のスキャ

月ン時間で最深部を発見出来るため、ポイント

JPI‑8S‑6‑2015のデプスゲージによる計測より広範囲でデー）戒田拓洋、石崎陽一、岡島智史：減肉配管にタ整理に優位性がある。

対 す る 厚 さ 測 定 値 の 確 率 特 性、圧 力 技 術、

） 回のスキャンデータは30万画素数なので、Vol.52、No.2、2014

デプスゲージの30万箇所に相当する。この様

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