JP2009092576A - 超音波探傷装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 分解等の煩雑な作業を行うことなく、円筒状の被測定物の外表面を容易に探傷することができる超音波探傷装置を提供する。
【解決手段】 超音波探傷装置１は、円筒状の被測定物２１の内周面２１ｂに超音波探触子２の検知部２ａを近接させることにより、被測定物２１の外表面２１ａを探傷するために、超音波探触子２の検知部２ａを露出させて超音波探触子２を保持する保持部材３と、検知部２ａを露出させた面３ａに設けられ、検知部２ａよりも突出するとともに被測定物２１の内周面２１ｂに沿って摺動可能に形成された案内面４ａ，５ａを有するガイド部材４，５と、案内面４ａ，５ａを被測定物２１の内周面２１ｂに接触させたときに被測定物２１の軸方向と平行に延びるように形成され、保持部材３に一端部が連結された支持棒７とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】 超音波探傷装置１は、円筒状の被測定物２１の内周面２１ｂに超音波探触子２の検知部２ａを近接させることにより、被測定物２１の外表面２１ａを探傷するために、超音波探触子２の検知部２ａを露出させて超音波探触子２を保持する保持部材３と、検知部２ａを露出させた面３ａに設けられ、検知部２ａよりも突出するとともに被測定物２１の内周面２１ｂに沿って摺動可能に形成された案内面４ａ，５ａを有するガイド部材４，５と、案内面４ａ，５ａを被測定物２１の内周面２１ｂに接触させたときに被測定物２１の軸方向と平行に延びるように形成され、保持部材３に一端部が連結された支持棒７とを備える。
【選択図】 図１
Description
本発明は、円筒状の被測定物の外表面を探傷する超音波探傷装置に関する。
発電所のガスタービンには、弁体を開閉操作するための弁棒が内設されている。弁棒は円筒状であって、その内空部に冷却水を流通させることによりガスタービンから伝わる熱を冷却する。このため、弁棒の内空部と外表面との温度差によって外表面に傷や亀裂が生じることがある。
そこで、弁棒の外表面を探傷するために、弁棒周辺の部材を分解して弁棒の外表面を露出させ、弁棒の外表面を目視或いは表面探傷器により検査している。しかし、弁棒周辺の部材を分解するのは煩雑であり、しかも検査後に再び組み付け作業を行わなければならないという問題があった。
そこで、弁棒周辺の部材を分解することなく探傷することが望まれ、そのための方法として、弁棒の内空部に超音波探触子を挿入し、超音波探触子の検知部を弁棒の内周面に近接させて、弁棒の外表面を探傷することが考えられる。
しかしながら、上記の弁棒は、実際には内径が１００ｍｍ程度、全長が４９５０ｍｍ程度であることから、超音波探触子の検知部を弁棒の内周面全体に亘って所定の角度及び所定の距離で近接させるのは困難である。また、上記の弁棒に限らず、円筒状の被測定物の外表面を外側から探傷するのが困難な場合に、外表面を露出するための分解や取り出しをすることなく探傷することが望まれる。
本発明は、分解等の煩雑な作業を行うことなく、円筒状の被測定物の外表面を容易に探傷することができる超音波探傷装置を提供することを目的とする。
本発明の超音波探傷装置は、円筒状の被測定物の内周面に超音波探触子の検知部を近接させることにより前記被測定物の外表面を探傷する超音波探傷装置であって、前記検知部を露出させて前記超音波探触子を保持する保持部材と、前記保持部材の前記検知部を露出させた面に設けられ、前記検知部よりも突出するとともに前記被測定物の内周面に沿って摺動可能に形成された案内面を有するガイド部材と、前記ガイド部材の案内面を前記被測定物の内周面に接触させたときに該被測定物の軸方向と平行に延びるように形成され、前記保持部材に一端部が連結された支持棒とを備える。
本発明の超音波探傷装置によれば、使用時に、前記支持棒を把持しながら前記保持部材を前記被測定物の内空部に挿入し、前記超音波探触子の検知部を前記被測定物の内周面に沿って動かすことにより、前記被測定物の外表面を探傷することができる。
その際、前記支持棒を把持して前記被測定物の軸方向及び周方向に動かすことにより、前記ガイド部材の案内面を前記被測定物の内周面に沿って摺動させ、前記内周面における任意の箇所に接触させることができる。これにより、前記超音波探触子の検知部を前記被測定物の内周面全体に亘って所定の角度及び所定の距離で近接させることができる。
したがって、本発明の超音波探傷装置を用いて、円筒状の被測定物の外表面を容易に探傷することができる。
また、本発明の超音波探傷装置において、前記ガイド部材は前記支持棒の延長方向において前記超音波探触子の両側に配置されていることが望ましい。このようにすると、前記支持棒を把持して前記被測定物の軸方向に動かすとき、前記超音波探触子の検知部を前記被測定物の内周面に接触させることなく近接させることが容易になる。
また、本発明の超音波探傷装置において、前記支持棒は他端部を他の支持棒の一端部に連結可能に形成されていることが好ましい。このようにすると、前記支持棒を前記他の支持棒に連結して長さを延ばすことにより、前記被測定物が軸方向に長いものであっても、前記超音波探触子の検知部を前記被測定物の内空部に挿入して探傷を行うことができる。
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、実施形態の超音波探傷装置１と被測定物２１を示す説明的斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ切断線における断面図である。図３は、実施形態が有する支持棒の連結方法を示す断面図であり、（ａ）は連結前の状態、（ｂ）は連結後の状態を示す。
図示の例では、被測定物２１は、発電所のガスタービン（図示省略）に内設された弁棒であり、超音波探傷装置１は、被測定物２１の外表面２１ａを探傷するために使用される。被測定物２１としての弁棒は、ステンレス製で、内径１００ｍｍ、外径２２０ｍｍ、全長４９５０ｍｍの円筒状に形成されている。
超音波探傷装置１は、超音波探触子２と、これを保持する保持部材３と、この保持部材３に設けられたガイド部材４，５，６と、保持部材３に連結された支持棒７とで構成される。
超音波探触子２は、検知部２ａを有し、接触媒質供給チューブ８が接続されるとともに、送信用ケーブル９及び受信用ケーブル１０が電気的に接続されている。接触媒質供給チューブ８は、検知部２ａの露出面に、例えば水、グリセリン溶液等の接触媒質を供給する。接触媒質を介して検知部２ａを被測定物２１に近接させることにより、送信ケーブル９を介して検知部２ａから被測定物２１内部に送信された超音波は、被測定物２１内の傷や亀裂によって反射させられ、検知部２ａにより検知され、受信用ケーブル１０を介して解析装置（図示省略）に送信される。
保持部材３は、ステンレス製の略直方体である。図１において、保持部材３の手前側の面（以下、正面という）３ａの中央部には、超音波探触子２が検知部２ａを露出した状態で固設されている。保持部材３の一側面３ｂには、超音波探触子２が固設されている部分まで開けられた挿通穴３ｃと、突起部３ｄとが設けられている。超音波探触子２に接続された接触媒質供給チューブ８、送信用ケーブル９、及び受信用ケーブル１０は、挿通穴３ｃを通って保持部材３の外部に延びている。
ガイド部材４，５，６は、ゴムのような弾性体で形成されている。一対のガイド部材４，５は、保持部材３の正面３ａにおいて超音波探触子２の両側に設けられている。各ガイド部材４，５の露出面４ａ，５ａは、図２に示すように、超音波探触子２の検知部２ａよりも間隔ｄ（例えば０．５ｍｍ）突出するように形成されるとともに、被測定物２１の内周面２１ｂに沿って摺動可能な案内面として形成されている。もう一つのガイド部材６は、保持部材３の正面３ａとは反対側の面（以下、背面という）３ｅに設けられている。このガイド部材６の露出面６ａは、被測定物２１の内周面２１ｂに沿って摺動可能な案内面として形成されている。
支持棒７は、ステンレス製の円管から成り、その一端部７ａは保持部材３の突起部３ｄに連結されるとともに、上記ガイド部材４，５，６の露出面４ａ，５ａ，６ａを被測定物２１の内周面２１ｂに接触させたとき被測定物２１の長さ方向に延びるように形成されている。支持棒７の内空部には、挿通穴３ｃから延びた接触媒質供給チューブ８、送信用ケーブル９、及び受信用ケーブル１０が挿通され、他端部７ｂから外部に延びている。
支持棒７は、少なくとも被測定物２１の全長の半分以上の長さを有することが好ましいが、図３に示すように、同様な支持棒１１を１本又は複数本連結することで前記長さを実現するようにしてもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、支持棒７は、他端部７ｂが他の部分よりも内径が大きく形成されるとともに、他端部７ｂにネジ孔７ｃ，７ｄを有する。一方、他の支持棒１１は、支持棒７と同径のステンレス製の円管から成り、その一端部１１ａは支持棒７の他端部７ｂに挿嵌可能なように外径が小さく形成されている。図３（ｂ）に示すように、支持棒７の他端部７ｂに他の支持棒１１の一端部１１ａを挿嵌し、ネジ１２ａ，１２ｂをネジ孔７ｃ，７ｄに螺合して両支持棒７，１１の端部７ｂ，１１ａの嵌合を固定することにより、支持棒７に他の支持棒１１を連結し、延長することができる。
次に、実施形態の超音波探傷装置１の作動について説明する。作業者は、支持棒７又はこれに連結した他の支持棒１１を把持しながら、保持部材３を被測定物２１の内空部に挿入し、超音波探触子２の検知部２ａを被測定物２１の内周面２１ｂに沿って動かすことにより、被測定物２１の外表面２１ａを探傷する。
その際、支持棒７を把持して被測定物２１の軸方向及び周方向に動かすことにより、ガイド部材４，５，６の露出面４ａ，５ａ，６ａを被測定物２１の内周面２１ｂに沿って摺動させ、内周面２１ｂにおける任意の箇所に接触させることができる。これにより、超音波探触子２の検知部２ａを被測定物２１の内周面２１ｂ全体に亘って所定の角度及び所定の距離で近接させることができる。
したがって、実施形態の超音波探傷装置１を用いて、円筒状の被測定物２１の外表面２１ａを容易に探傷することができる。
実施形態の超音波探傷装置１において、一対のガイド部材４，５が超音波探触子２の両側に配置されているので、支持棒７を把持して被測定物２１の軸方向に動かすとき、超音波探触子２の検知部２ａを被測定物２１の内周面２１ｂに接触させることなく近接させることが容易になる。
また、被測定物２１は、発電所のガスタービンに内設された弁棒に限らず、円筒状のものであればよい。
１…超音波探傷装置、 ２…超音波探触子、 ２ａ…検知部、 ３…保持部材、 ４，５…ガイド部材、 ４ａ，５ａ…案内面、 ７…支持棒、 ７ａ…支持棒の一端部、 ７ｂ…支持棒の他端部、１１…他の支持棒、 １１ａ…他の支持棒の一端部、 ２１…被測定物、 ２１ａ…被測定物の外表面、 ２１ｂ…被測定物の内周面。
Claims (3)
- 円筒状の被測定物の内周面に超音波探触子の検知部を近接させることにより前記被測定物の外表面を探傷する超音波探傷装置であって、
前記検知部を露出させて前記超音波探触子を保持する保持部材と、
前記保持部材の前記検知部を露出させた面に設けられ、前記検知部よりも突出するとともに前記被測定物の内周面に沿って摺動可能に形成された案内面を有するガイド部材と、
前記ガイド部材の案内面を前記被測定物の内周面に接触させたときに該被測定物の軸方向と平行に延びるように形成され、前記保持部材に一端部が連結された支持棒と
を備えることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項１記載の超音波探傷装置において、
前記ガイド部材は、前記支持棒の延長方向において前記超音波探触子の両側に配置されていることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項１又は請求項２記載の超音波探傷装置において、
前記支持棒は、他端部を他の支持棒の一端部に連結可能に形成されていることを特徴とする超音波探傷装置。
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