JPH03148006A - 異材質製複重管の肉厚測定方法 - Google Patents

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〉 開示技術は、外側管を鋼管、内側管をセラミックス管と
する異材質等の外側管と、内側管を相互に異材質製とす
る複重管の外側管、又は、内側管の少なくともいづれか
一方の稼動等による経時的な損耗による肉厚変化現象を
測定する技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は上述の如く、外側管を炭素鋼
製とし、内側管をセラミックス製等とした外側管と内側
管が相互に異材質製である複重管の該外側管と内側管の
少くともいづれか一方の稼動等による経時的な損耗によ
る肉厚の変化現象をＸ線等の放射線の照射により計測し
て稼動継続可能時間等を測定する異材質製複重管の肉厚
測定方法に関する発明であり、特に、まず、対象とする
当該複重管に対しＸ線等の放射線を近焦点方式等により
その管面に照射してその裏側に線接触等させてセットし
たフィルムに受像させてその撮影の濃淡の濃度分布を計
測して肉厚計測部位を検出し、次に当該肉厚計測部位の
検出部位の管壁に対しＸ線や、ガンマ−線等を照射させ
て該管壁に対し肉厚を計測し、その撮影の濃淡の分布計
測により、又は、目視により、或は、撮影の電気的な分
析計測等により、更には基準となる製造初期等の真円状
態の複重管の標準濃度分布との比較により継続可動可能
時間等を判定する異材質製複重管の肉厚測定方法に係る
発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、配管は単に流体輸送用ばかりでなく、近時
情報伝達用や建築構造物用の強度部材等多くの方面に用
いられるようになって極めて重要な役割を果しており、
そのうちでも流体輸送用等の始源的な用い方においては
、例えば、油井管や原子カプラント配管等耐熱性、耐圧
性、耐蝕性、耐摩耗性等複数の機能を同時に有する用途
に供せられるものが多く、これらの用途に対処する配管
は１種類の材質で全ての要求に応え得る配管が作成出来
ず、したがって、例えば、外側管を炭素鋼製にし、内側
管をステンレス製にして緊結させた異材質等の複重管が
用いられるようになってきている。

而して、一般に在来態様の異材質製の複重管は外側管、
内側管共に種々の都合から金属製のものが多かったが、
近時、上記耐熱性、耐圧性、耐蝕性に加えて耐摩耗性等
の機能が要求されるようになると、例えば、内側管をセ
ラミックス製にするような複重管が案出されて実用に供
させるようになり、かかる複重管の材質や製造時、或は
、据付現場までの輸送等のコスト高や製造管理等の煩瑣
な種々の問題から一旦据付られると相当年月に亘り交換
などすることが出来ない事情があり、したかって、稼動
中における経年的な外側管や内側管の損耗状態を監視し
、その機能が使用状態に耐えられなくなる時点を管理す
る必要が生じてきている。

〈発明が解決しようとする課題〉 而して、先述従来態様の金属製等の複重管に対する経年
的なその損耗の監視体制は例えば超音波探傷法等の技術
が開発されて、超音波探触子を外側管の外側にセットし
て超音波により損耗の程度を計測してその稼動機能の経
年的寿命を測定する等の技術が開発されているが、かか
る損耗の程度を測定する技術を上記内側管がセラミック
ス製等であるような異材質等の複重管に用いることは測
定手段の性質等からして不可能であり、少くとも有効性
に限界がある問題があった。

蓋し、超音波による測定では外側管の外側からの超音波
の投入では該超音波がセラミックス等の内側管を透過出
来ず、又、外側管と内側管の間に介装されている、例え
ば、モルタルやセメント、或は、接着剤等の中間層に対
する屈折反射変化、或は、透過率変化等により投入超音
波が内側管まで透過出来ず、測定が物理的に不能であっ
たり、又、内側管の内側からの計測や測定を行おうとす
れば、該内側管が細径であったり、曲管であったりする
場合には実使用が不可能であるという欠点があった。

例えば、第３図に示す様な、前後のフランジ１、２　（
ａ、　ｂ）を両端に有する外側管３が炭素鋼製の外管で
あり、これに対しセメント等の中間層４を介して内側管
としてセラミック製の内管５が設けられている配管６に
対し、超音波探傷法によってその肉厚計測を行った結果
は次の第１表に示す通りであり、これで分る様に、当該
計測は外側管としての外管３のみの肉厚計測であって中
間層４は勿論のこと、内側管としてのセラミック管５の
肉厚計測は行い得なかったものである。

第１表 したがって、今後共析素材や材料革命により外側管と内
側管が相互に異材質製である二重管等の複重管に対して
は超音波投入による肉厚測定は不可能であるという問題
があった。

これに対処するに異材質の外側管、内側管に対してもそ
の透過率に差こそあれ、確実に透過するＸ線等の放射線
を照射する方法等によりその肉厚を計測して探傷法する
等の技術が研究され、例えば、特開昭５７−９６２０８
号公報発明や特開昭６２−２７７５４２号公報発明等が
開発されてはいるが、前者においては透過Ｘ線の強弱を
画像処理システムによりイメージインテンシファイヤ等
を介して電気信号に変換して処理することにより配管の
内径を計測する測定であるがために、システム的に極め
て機構や回路が複雑であり、操作に熟練を要し、処理操
作が極めて煩瑣であるという難点があった。

又、後者においては肉厚の既知なモニター管を試験管と
して当該対象の配管に外接させ、当該外接部をＸ線透過
撮影によりフィルムの写真濃度の比較を行うために、当
該対象とする複重管は勿論のこと、試験管の肉厚をも極
めて高精度に測定せねばならず、現場試験等としては適
さない不具合があり、又、熟練をも要し、その準備や後
処理に煩瑣な手続を要するという不都合さがあった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は、上述従来技術に基づく外側管
と内側管が相互に異材質製である二重管等の複重管の外
側管と内側管の少くとも一方の肉厚が経時的な稼動によ
って損耗を生じたりする場合には、その肉厚を測定して
機能維持的な経年稼動の可能性を予測推定する肉厚測定
の問題点を解決すべき技術的課題とし、肉厚計測をＸ線
等の放射線を用い、そのフィルム等に於ける倣形の濃度
を計測することにより、経時的損耗の程度を計測し、且
つ、配管機能の寿命を測定することが出来るようにし、
而も、配管としての材質的な機能を充分に保持すること
が出来るようにして各種産業に於ける配管技術利用分野
に益する優れた異材質製複重管の肉厚測定方法を提供せ
んとするものである。

く課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、−旦現場
等に据付配管された内側管がセラミックス製であり、外
側管が金属製等の二重管等の異材質製の複重管の経時的
に容易に取外し交換等が出来ない状態にあける所望タイ
ミングでの肉厚変化を計測測定して損耗等の探傷を行い
、機能維持的経年的稼動の可能性を推定するに際し、Ｘ
線等の放射線を当該複重管の管面に近焦点方式等により
照射して肉厚の損耗部位を検出し、次いで該損耗部位の
壁面部に対し遠焦点方式等にて該放射線を照射してその
肉厚を計測し、この際管面や管壁に対する計測は照射さ
れる放射線をフィルム等に受像し、その撮影の濃淡を目
視、或は、電気的に計測し、場合によっては基準となる
真円複重管の標準濃度分布状態とその濃度分布を比較し
て探傷すると共に当該複重管の経年的な機能維持程度を
推定することが出来るようにした技術的手段を講じたも
のである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を第３図を援用し、第１
乃至６図に従って説明すれば、以下の通りである。

第１．２図に示す実施例はこの出願の発明の基本的態様
であり、第３．４図に示す二重管としての複重管６は直
管状の所定長さのユニット管であり、その外側管として
の外管３は炭素鋼製であり、０ その内側にはセメントの中間層４を介してセラミックス
製の内側管としての内管５が内装されて一体化され、例
えば、原子カプラント配管等に供されて外管３が耐熱性
、耐圧性を司どるようにされ、一方、内管５が耐摩耗性
、耐蝕性を司どるようにされ、前後のフランジ１．２　
（ａ、ｂ）を介して所定長の配管として据付られている
ものであってその一股部Ｃのセラミックス製の内管５の
経時的な稼動による損耗を放射線としてのＸ線により計
測して当該計測時の経年的機能維持の長さを推定して所
定に対処出来るようにするものである。

而して、図示しない適宜の放射線発生照射装置の焦点１
を近焦点方式にしてその放射線８を照射し、フィルム９
を複重管６（外管３）に線接触的に架設して設け、照射
された放射線としてのＸ線を受像させてその撮影の濃度
分布を計測することにより測定を行うものであるが、第
１段階として第１図に示す様に、近焦点方式による焦点
７からの放射線８の照射を所定の絞りを介して内管５の
管面に対して行い、該管面を透過するＸ線のフイ１ ルム９に於ける撮影２は当該内側管５の肉厚により濃度
の濃淡が形成され、当該部位に於いてＸ線の透過する内
管５の肉厚は複重管６の中心からの肉厚（距離Ｌ）とは
異なるために、適宜の数学的な処理により（基礎的な数
学的手段で可能である。

）適宜に補正してその濃度分布を計測し、配管稼動によ
る経時的な損耗や減肉を計測測定して当該損耗部位を検
出し、次いで、第２図に示す様に、当該損耗検出部位を
複重管６の中心からフィルム９に平行な横部分に位置せ
しめて姿勢変位させ、焦点１から遠焦点方式により放射
線として放射線８を肉厚部、即ち管壁部を介して照射し
、損耗の生じている肉厚をフィルム９上に受像させてそ
の撮影の濃度変化を計測して損耗の程度を測定し、蓄積
されたデータ等により当該測定タイミング以降における
複重管としての機能維持時間を推定する。

而して、上述態様は複重管６が直管の場合の態様である
が第５図に示す様に、曲管６′の場合にはフィルム９′
は曲管状態に平面姿勢を湾曲させ２ て線接触させて測定を行う。

このようにして得られたデータは第６図に示す様な特性
グラフの特徴となり、これを利用して内側管としての内
管５の肉厚が測定される。

而して、上述基本実施例の態様に則して第３図に示す７
ランジ付きの複重管６の両端の７ランジ１．２　（ａ、
ｂ）、及び、−股部Ｃの測定位置について放射線として
のＸ線の近焦点方式による該Ｘ線の照射を介してその肉
厚計測した結果は次の第２表に示す通りである。

以下余白 第２表 表３Ｘ線による肉厚計測結果 ３− 当該第２表のデータに示す様に、この出願の発明のＸ線
の放射線を照射してその肉厚計測による測定は、外側管
としての外管３は勿論のこと、その中間層の中間材４は
言うに及ばず、勿論内側管としてのセラミックスの内管
５に対しても肉厚計測が行われ、内側管のみしか肉厚計
測が行われ得４ なかった前記第１表の従来技術のデータとはその測定効
果が異なり、而も、外側管の外管３に対するデータは超
音波投入による場合とほとんどその精度が変らないこと
が分かり、したがって、この点から外側管の外管、及び
、中間層、並びに、内側管に対する計測データの測定の
信頼性が高いことが分かる。

そして、これらのデータの濃度分布を、例えば、製造直
後の真円状の同一複重管の外側管、内側管についてのＸ
線を介しての肉厚計測による測定データと比較してその
濃度分布の比較により蓄積された機能維持データによっ
て測定以後の機能維持状態としての複重管６の寿命を測
定し、所定の複重管交換や保守点検整備等のタイミング
を推定することが出来、不測の事態を防止し、快適経済
効果の基に配管維持を図ることが出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、近焦点方式により照
射される放射線のフィルムに対する受像の撮影の濃度分
布状態の計測による測定は５ 外見的な目視によるほかに、当該フィルムの撮影の濃度
分布状態をイメージセンサ等を介して電気的に解析分析
データ化してデジタル表示したり、ＣＲＴ上に表示した
り、所定の判定基準をデイスプレー表示したりする等種
々の態様が採用可能である。

又、放射線はＸ線に限らず、ガンマ−線等の放射線でも
良いことも勿論のことである。

そして、複重管の肉厚測定は内側管に対してばかりでな
く、外側管や中間層に対しても行え、又、それらの全て
に対しても行うことが出来ることも勿論のことである。

そして、複重管の異材質はセラミックスばかりでなくプ
ラスチックやその他の新素材に対しても適用出来ること
も勿論のことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に外側管が鋼管
で耐熱性、耐圧性等を司どり、内側管がセラミックス類
であって耐摩耗性や耐蝕性を司どる二重管等の外側管と
内側管が相互に異材質であ６ る複重管の経時的な稼動による損耗等を介しての肉厚変
化が当該複重管としての機能維持状態での経年的痔命を
測定したい場合に、Ｘ線等の放射線を近焦点方式等を用
いてその肉厚計測を行ってその以後の機能維持時間を推
定することが出来、不測の事態に備えることが出来ると
いう効果があるばかりでなく、当該照射するＸ線等の放
射線のフィルムに於ける受像による撮影の濃度分布を直
接的に計測測定することが出来るために、複雑な計測装
置や回路等を必要とせず、配管の現場据付状態のままで
現場での計測、測定をすることが出来、極めて操作性が
良く、又、コスト的にも安くすることが出来るという効
果が秦される。

而して、この出願の発明においては、近焦点方式による
Ｘ線等の放射線照射を複重管の管面に対してまず行って
内側管等の損耗状態の発生部分を検出し、次いで当該検
出部位の管壁部分に対する放射線の照射を行って正確に
内側管等の肉厚をフィルムの受像の囮彰の濃度分布計測
により測定することが出来、したがって、内側管等の損
耗発生７ 部分のみならず、その凹みや窪み状態等のスポット的、
線的な状態を定性、定量的に確実に把握することが出来
、当該状態での複重管の機能維持年数等の寿命測定が確
実に行えるという優れた効果が秦される。

このような複重管の内側管等の損耗状態の定性的な位置
と計量的な損耗状態の計測による検出が当該複重管の機
能測定に確実にプラスするという効果がある。

又、この出願の発明の肉厚測定方法は特別な計測装置等
を用いず、人為的な経験的な作業で行えるために複雑に
入り組んだプラント配管等に対しても現場測定が容易に
行えるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の詳細な説明図であり、第１．２
図は原理的態様の実施例図であり、第１図は管面に対す
るＸ照射の近焦点方式による縦断面図、第２図は複重管
の部分切截斜視図、第３図は同管壁に対する肉厚計測の
Ｘ線の照射断面図、第４図は複重管の直管状態の側面図
、第５図は曲８ 管状前の側面図、 第６図は計測測定のグラフ図で ある。 ３・・・外管 ５・・・内管 ６・・・複重管 ８・・・放射線 ９・・・フィルム ９

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）外側管と内側管とが相互に異材質から成る複重管
   の該外側管と内側管の少くともいづれか一方の肉厚を放
   射線照射による撮影から測定する方法において、まず肉
   厚を計測する管面部分に放射線を照射して肉厚計測部位
   を検出し、次いで当該検出部位の管壁に対して放射線を
   照射して肉厚を計測するようにしたことを特徴とする異
   材質製複重管の肉厚測定方法。
2. （２）上記放射線の照射を近焦点方式により行うように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異材
   質製複重管の肉厚測定方法。
3. （３）上記測定をフィルム受像により行うようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の異材質製複
   重管の肉厚測定方法。
4. （４）上記放射線をＸ線として行うようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の異材質製複重管の
   肉厚測定方法。
5. （５）上記測定をフィルムの平面像の濃度分布計測によ
   り行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の異材質製複重管の肉厚測定方法。
6. （６）上記測定を基準真円複重管の標準濃度分布との比
   較により行うようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の異材質製複重管の肉厚測定方法。