JPH0210255A

JPH0210255A - 配管内面異物検出方法

Info

Publication number: JPH0210255A
Application number: JP16140388A
Authority: JP
Inventors: Toshio Koshihara; 腰原　敏夫; Rokuro Misawa; 三沢　六朗; Yoshiaki Maruyama; 丸山　良明
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-16
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: JPH0663990B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、配管内面の錆こぶやスケール等被検査物の
内面に接触して存在する異物の位置、形状および概略の
厚さを、被検査物の外面から赤外線カメラにより、赤外
線画像として検出する方法に関する。

［従来技術］配管内面の錆こぶやスケール等の異物の検出に関する従
来の方法には、以下に示すような方法がある。

（１）Ｘ線やγ線等の放射線を被検査配管に照射して、
その透過量の変化から配管内面の錆こぶやスケール等の
異物を検出する方法（放射線法）。

（２）超音波を被検査配管の外面から入射し、その反射
エコーを受信するまでの時間の変化から、配管内面の錆
こぶやスケール等の異物を検出する方法（超音波法）。

（３）被検査配管をハンマー等で叩いて、その時発生す
る音の様子で配管内部の状況を推定し、配管内面の錆こ
ぶやスケール等の異物を検出する方法（叩打法）。

（４）被検査配管を切断、切開して、配管内面の錆こぶ
やスケール等の異物を目視で検出する方法（切開法）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来技術には次のような間組点
があった。

（１）放射線法 ■　検出装置の取板いには、放射線取扱い者としての資
格が必要であり、誰でもこの方法で異物検出ができると
いうわけにはいかない。

■　検査結果の判断には高度の経験と技術が必要であり
、結果の判断が難しい。

■　被検査配管の直近での作業となるので、特に高いと
ころの場合、足場等が必要となる。

■　一般に、−回の検出操作で検査できる範囲が狭く、
検査能率が悪い。

■　以上のような結果として、検査コストが高い。

（２）超音波法 ■　被検査配管に接触しての検出操作となるため、高温
配管では検査が困難である。

■　被検査配管が高所にある場合、足場等が必要となる
。

■　配管そのものの肉厚は正確に把握できるが、錆こぶ
等異物の厚さは配管内面からのエコーと錆こぶの内面か
らのエコーとが近接しているので区分けしに＜＜、その
結果として錆こぶの厚さを検出することは困難である。

特に配管から錆こぶが浮いて、配管と錆こぶの間に空気
層がある場合には検出不可能て′ある。

■　検出が点単位であるため、配管全体の状況を検査す
るには多大の労力と時間を要し、検査コストが高くなる
。

（３）叩打法 ■　配管内の錆こぶ等の異物を正確に検出できる技術は
、まだ確立されていない。

■　検査結果の判断には個人差があり、検査結果を客観
的に判断することができない。

■　錆こぶやスケール等が少ない場合（例えば配管内周
面の１０％未満）、検出が極めて困難である。

■　叩いた箇所およびその周辺の極めて限られた箇所し
か異物の検出ができないため、検査に多大の労力と時間
を要し、検査コストが高くなる。

■　異物検出にあたり被検査配管を叩き、その時の打音
を聴いて判断しなければならないので、高所の場合足場
が必要である。

（４）切開法 ■　被検査配管を切開するため、配管設備の使用が一時
中断されるとともに、復旧作業を行なう必要がある。

■　配管全体を検査するためには、配管全体を切開する
ことになり、極めて時間と労力がかかるとともに、検査
コストが高くなる。

■　被検査配管が高所にある場合には、切開するための
足場が必要になる。

この発明は、従来の技術の以上のような問題点を解消し
、配管内面の錆こぶやスケール等の異物の存在位置、形
状および概略の厚さを精度良く検出することができると
ともに、検出装置の取り扱い資格を必要とせず、しかも
配管から離れた場所から検出可能な配管内面異物検出方
法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる配管内面異物検出方法は、配管を外面
から加熱又は冷却し、加熱又は冷却を停止した後、配管
を振動させ配管の外面を赤外線カメラで撮影することに
より、配管内面に接触して存在する異物を赤外線画像と
して検出する配管内面異物検出方法である。

［作用コ前記のように配管に振動を与えることにより、配管内部
の流体が停止している場合でも、配管と流体の間に相対
的な動きが生じる。この相対的な動きにより、配管と内
部流体の間の熱伝達率が大きくなり、かつ、異物付着部
と正常部の熱伝達率に差が生じる。従って、配管を加熱
又は冷却した場合に、正常部では内部流体による冷却又
は加熱が早く行われるのに対し、異物付着部では正常部
に比して冷却又は加熱が遅くなり、外表面の温度に差を
生じる。よって、この温度差を赤外線カメラで検出する
ことにより、異物の付着を検出することが出来る。

［実施例コ本発明の１実施例を、第１図〜第４図により説明する。

第１図は本発明の配管内面の異物検出方法の１実施態様
を示す説明図であり、この場合の実施態様は配管を外面
から加熱する場合である。

第１図に示すように、まず被検査物である配管１の外面
に、一方向から赤外線カメラ２のカメラヘッド３を向け
る０次にカメラヘッド３のレンズ４を通してカメラ２の
本体５に設置のモニタテレビ５ａの画面に納まった配管
１の外面の撮影範囲６およびその周辺を加熱器７でほぼ
均一に加熱する。つぎに加熱を停止し、バイブレータ−
８により撮影部分に振動が発生するよう、配管１の外面
から配管１に管厚方向の振動を与えつつ、加熱直後の加
熱された撮影範囲６を撮影する。配管１の外面の温度は
、配管１の内面に滞留する液体９が配ＩＷ１の振動にと
もない振動し、配管１に接する液体９が配管１の中心に
近いより温度の低い液体９と連続的に入れ替わるので、
この振動する液体９に熱を奪われ低下する。この温度低
下の度合いは、錆こぶ１０が存在する場所とそうでない
場所では異なる。すなわち第２図のように、配管１内の
温度ｔｌの液体により配管１の外面は冷却されるが、あ
る時点で見ると錆こぶ１０の無い１３部の外面温度がｔ
Ｎ迄低下するのに対して、錆こぶ１０が内面に存在する
部分の配管１の外面ｌｂ部の温度は、錆こぶ１０が一種
の断熱材となりｔｓより高いｔＡ迄しか低下せず、ｔＡ
　−ｔＮ　＝ΔＴの温度差が生じる。また錆こぶ１０が
第２図のように、半球状に中心が盛り上がった状態にな
っていると、配管１の外面１ｂの温度は錆こぶ１０の中
心に対応する部分の温度が、錆こぶ１０の周辺部に対応
する部分の温度より高くなる。したがって、配管１の外
面１ｂの部分のモニタテレビ５ａに映し出されるあるい
は記録紙に記録される赤外線画像は第３図のように、同
心円状のパターン１１となる。これは配管１の外面の等
温線を示しているものであり、赤外線画像は温度により
画像の色が変わるようにしているので、配管１内面の錆
こぶ等の異物の存在位置および異物の形状が、この赤外
線画像を観察することにより分かる。

なお当然のことながら、前記ΔＴの値、すなわち温度差
が大きければ大きいほど、異物の検出精度が向上するの
で、バイブレータ−８は配管１内の液体が十分振動して
、配管１の外部の熱を配管１内部から急速に奪うことが
できるほどの能力のものを用意しなければならない、も
ちろん配管１を叩いたり、配管１に一時的に曲げ変形を
与えた復元にもどす時の振動を利用してもよい、また配
管１の異物検出部の固有振動数を利用し、比較的小さな
振動を配管１に印加して配管１を共振させて大きな効果
を得ることもできる。配管１を冷却して配管１の内面の
異物を検出する場合には、配管１内部から配管１に熱を
与えるが、この場合にもできるだけ急速に熱を与えるよ
うに配慮しなければならない、加熱器７は、赤外線ヒー
ターやドライヤー等既存の加熱器具を使用すればよい、
また加熱器による加熱時間は、配管１の加熱範囲、赤外
線カメラヘッド３をはじめとする赤外線カメラ２全体の
性能、配管１の管厚、内面の錆こぶ１０等異物の発生状
況（特に異物の厚さ）および内部液体９のと外部の温度
差等により、錆こぶ１０等異物を検出するのに適切な時
間として経験的に適宜設定すればよい、なお加熱器７に
よる加熱の他、雰囲気の熱や日射などによる加熱を利用
することもできる。また第１図に示した配管１の撮影範
囲６の大きさは、゛カメラヘッド３のレンズ４の視野、
カメラヘッド３をはじめとする赤外線カメラ２全体の性
能（主として解像度）、加熱器７の能力、配管１および
その周辺の状況（配管設置位置の高さや障害物の有無な
ど）および検査速度等を総合的に判断して決めればよい
、赤外線カメラ２は通常の性能を備えていればよく、重
訳のもので可能である。赤外線カメラ２の装置構成の１
例を、第４図に模式図で示す０以上の実施態様では、被
検査物として円筒状の配管１を取り上げて、その内面異
物８の検出方法について説明したが、被検査物は角筒状
のもの、平板状のものでもよく、同一原理によりその内
面に存在する異物を検出することができる。また被検査
物は鋼板製のものに限らず、他の材質のものでもよい。

なお、本発明の配管内面異物検出方法は、配管内面の液
体が停滞して流れていない場合にもっとも有効であるが
、液体が流れている場合でも配管から急速に熱を奪った
り、配管に急速に熱を与えたりする手法として有効であ
る。

［発明の効果］本発明は上述のように構成されているので、つぎのよう
な効果を有する。

（１）モニターテレビ上の赤外線画像により、検査結果
が瞬時に把握できる。

（２）装置取り扱いのための資格が不要である。

（３）異物の検出が、遠隔の場所から非接触の撮影によ
りできるので、足場等が不要であるとともに、高温配管
の場合でも安全に検査ができる。

（４）広い範囲を一度に検査できるので、全体の状、況
が把握しやすいとともに、検査所要時間が短く、かつ労
力も少なくてすむため検査コストが安い。

（５）地上で検出作業ができるので、安全に検査作業が
できる。

（６）異物の位置および形状がはっきり表示される他、
異物のＪＶ、さが色の差として表示されるため、概略の
異物のＪＶさが検出可能であり、定型化も可能である。

（７）被検査配管を使用している状！ぶて検査できる。

（８）被検査配管を切断したり、切開する必要がない。

（９）錆こぶやスケール等異物と配管の間に空気層があ
る場合にも、異物の検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の配管内面異物検出、方法を
示す説明図、第２図は異物の検出原理を示す説明図、第
３図異物を検出した赤外線画像の１例を示す平面図、第
４図は赤外線カメラの装置構成の１例を示す模式図であ
る。１・・・配管、１ａ・・・錆こぶの発生していない内面
に対応する配管外面、１ｂ・・・錆こぶの発生している
内面に対応する配管外面、２・・・赤外線カメラ、３・
・・カメラヘッド、４・・・レンズ、５・・・カメラ本
体、５ａ・・・モニターテレビ、６・・・撮影範囲、７
・・・加熱器、８・・・バイブレータ−１９・・・液体
、１０・・・錆こぶ、１１１．・同心円状のパターン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）配管を外面から加熱又は冷却し、加熱又は冷却を
停止した後、配管を振動させ配管の外面を赤外線カメラ
で撮影することにより、配管内面に接触して存在する異
物を赤外線画像として検出することを特徴とする配管内
面異物検出方法。