JPH0410986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (3‐1)産業上の利用分野 本発明は化学工業、石油工業、電力産業等の熱
交換器等に用いられる細管の侵食その他の欠陥を
検査する方法に関する。

(3‐2)従来の技術 化学工業、石油工業、電力産業等の熱交換器等
に用いられる管は、腐食性流体にさらされる等の
過酷な条件下で長時間の運転が行なわれるため、
損傷しまたは欠陥を生ずることが多いが、これを
そのまま放置すれば、重大事故を招来するおそれ
がある。例えば、発電所のタービン復水器は、タ
ービンの排気を海水で冷却して、タービンの効率
を向上する目的で設置されている熱交換器である
が、長時間運転することによつて、管の内面と外
面に、復水によるアンモニア・アタツクや海水に
よる侵食、海水中に混入し流れ込んだ貝殻や異物
による毀損、管製造時に含まれていたと思われる
亀裂傷の発生、管取付け時の凹凸打痕傷などの欠
陥がみられる。もしこれらが管の貫通する欠陥に
発達すれば、流体の漏洩を生ずるので致命傷とな
る。したがつて、随時管を検査し、減肉深さを重
視した欠陥大きさの診断が必要である。

このような熱交換器に組込まれている細管の検
査は通常外側からの検査は不可能であり、細管の
内側に高い周波数の電流を通すコイルを巻き付け
たプローブを入れ、管の長さに沿つてプローブを
移動しながらコイル・インピーダンスの変化を測
定することによつて欠陥を検出する電磁誘導渦流
探傷検査（単に『渦流探傷検査』ともいわれ、こ
の検査に使用される検査器が『渦流探傷器』であ
る。）が用いられている。

従来この検査においては、コイル・インピーダ
ンスの変化をブラウン管によつて描かせたリサー
ジユ波形や、そのＸ軸、Ｙ軸成分をチヤートに記
録させた信号を予め被検査管と同じ条件で検査し
た標準欠陥と対比して被検査管の欠陥の深さのみ
か、又は大きさ（体積）のみを探傷検出していた
ので、欠陥傷状を表現する欠陥減肉深さと、その
欠陥体積（大きさ）が同時に検出されていなかつ
た。また従来の検査法は、欠陥の判定には解読熟
練者が必要であり、前記したタービン復水器のよ
うな場合には、一の発電所において極めて多くの
タービン復水器が設置されているのに加えて、一
のタービン復水器に使用されている管の数が一万
数千本にも及ぶのでその判定には極めて多くの時
間を要し、さらにまたこれらの検査結果を整理し
て、各タービン復水器ごとに、またその中の各管
ごとに履歴としてまとめて保存する必要がある
が、その事務量も膨大なものとなるという欠点が
あつた。

(3‐3)発明が解決しようとする問題点 本発明は以上述べた従来の細管の欠陥検査法の
欠点を解消し、欠陥傷状を減肉深さとその体積
（大きさ）で表現し、欠陥の判定に熟練者を必要
とせず、またその検査結果の整理も極めて簡単で
あり、設備機能の管理と保守計画に役立つ細管の
欠陥検査法を提供しようとするものである。

(3‐4)問題点を解決するための手段およびその作
用 本発明コイルを巻き付けたプローブを被検査管
の内部に挿入し、前記コイルに高周波電圧を印加
し、前記プローブを被検査管内を所定速度で移動
せしめながら、コイル・インピーダンスの変化を
渦流探傷器により、リサージユ波形による信号を
記録し、該記録を解析することによつて、細管の
欠陥傷状を検出する細管の欠陥検査法の記録と記
録の解析を次のような方法によつて行なうことに
よつて、前記した問題点を解決しているのであ
る。すなわちその方法は前記渦流探傷器を較正す
る機能と、極微小欠陥およびノイズを削除する閾
値管理機能と、管番号を管理する機能と、前記渦
流探傷器の出力を解析してその欠陥についての情
報を所定形式の通信文に編集する信号解析機能と
を有するコンピユータを内蔵した可搬式の解析処
理ユニツトと、キーボード等の入力部と、前記解
析処理ユニツトの入出力を表示するデイスプレー
部とを有する管番号指定装置と、前記解析処理ユ
ニツトの出力をカセツトテープ等の記録媒体に収
録するデータ収録器とによつて、測定現場におい
て、渦流探傷器からの出力記録をデイジタル化し
てカセツトテープ等の記録媒体に収録し、次い
で、この記録媒体を評価・集計・記録用コンピユ
ータで処理し、検査結果を表示し、記録し、保存
収録することによつて行なうことを特徴とするも
のである。このようにすれば、欠陥の判定はコン
ピユータが自動的に行なうので、殆ど熟練者を必
要とせず、検査結果の整理、履歴のまとめもシス
テム化されたコンピユータが行なうので殆ど事務
量を必要としない。

またプローブに印加する高周波電圧を周波数の
異なる多重周波数として同時に通電すれば、管の
欠陥はその深さと其の大きさ（体積）を検出し、
また管壁に対する欠陥部の関係位置が解るので一
層便利である。

さらに評価・集計・記録用コンピユータに記録
媒体のデータを増速再生する再生器と、管の配置
図を座標を使用してデイジタル化して入力する管
座標登録用デイジタイザーと、記録の保存収録の
ためのフロツピーデイスクを付属させれば、コン
ピユータの処理速度が増大し、また検査結果を表
示し、報告書形式に作成し、管の配置図上に図示
し、フロツピーデイスクに機器および各管の記録
を経歴書の形式で保存することもできる。

(3‐5)実施例 以下図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。第１図は本発明に係る細管の欠陥検査法
の概略の手順を図示したブロツク・フロー図であ
る。同図に示すように本発明に係る方法は大別し
て２つの部分に分けることができる。すなわち、
その１つはＡに示す現場探傷・解析・収録システ
ムであり、もう１つはＢに示すデータ評価・記
録・集計システムである。

Ａに示すものは被検査管の設置現場における作
業手順を示したものである。まず被検査管の内部
にコイルを巻き付けたプローブを挿入し、コイル
には周波数の異なる２つの（例えば32KHzと8K
Hz）高周波電圧を印加し、これを管内を所定速度
で移動せしめながらコイルインピーダンスの変化
を多重周波数渦流探傷器により、そのブラウン管
に描かせたリサージユ波形と、そのＸ、Ｙ成分を
チヤートに記録させた信号とによつて欠陥の検査
を行なうが、実際現場に組込まれた被検査管の検
査を行なうに先立つて、この管と全く同一の条件
下で標準欠陥を持つ管を検査し、その１つの高周
波電圧による（例えば32KHzのもの）リサージユ
波形が第２図（イは標準欠陥を持つ管を示した
図、ロこれに対応するリサージユ波形、ハはさら
にこれに対応するＹ、Ｘ信号を示した図であり、
イ図におけるａ，ｂ，ｃ，ｄは外面傷で、それぞ
れ深さが20％、40％、60％、80％のもの、ｅは貫
通傷、ｆは外面傷で深さが20％のものを示してい
る。）に示すようなものとなるように多重周波数
渦流探傷器の調節を行なう。

この調節の要点は貫通孔に対するリサージユ波
形の軸がＸ軸に対して135°となるように設定する
ことである。このような調節を行なえば、各標準
欠陥の波形は図示のようになり、その軸とＸ軸と
のなす角（位相角θ）は第３図に示すようにな
る。

これから明らかなようにθが解れば欠陥の深さ
と欠陥の管壁に対する関係位置（管の外側か内側
か）が解り、またθは次の式で示すようにＸ、Ｙ θ＝tan^-1（Ｘ／Ｙ） の関数であるのでＸ、Ｙから欠陥の深さと欠陥の
管壁に対する関係位置を求めることができる。

第４図は他の１つの高周波電圧（例えば8KHz
のもの）によるリサージユ波形と欠陥の体積との
関係を各種の標準欠陥を用いて求めたグラフであ
る。このグラフから解るように欠陥の体積はこの
リサージユ波形のＹ成分（前記したＹ信号と区別
するためこの成分を記録した信号をＶ信号と呼ぶ
ことにする。）と欠陥の体積とはほぼ比例するの
でこのＹ成分（Ｖ信号）から欠陥の体積を求める
ことができる。

このようにして標準欠陥を用いて多重周波数渦
流探傷器の調節を行なつた後、現場の機器に組込
まれた被検査管の検査を行い、その結果得られた
Ｘ、Ｙ、Ｖ信号等が次々と解析処理ユニツトに送
られる。

解析処理ユニツトは検査を行なう現場に自由に
持運びが出来るような可搬式のものであり、その
中にはコンピユータが内蔵されているが、そのコ
ンピユータは次に示すような機能を有している。
すなわち、多重周波数渦流探傷器の出力がコンピ
ユータの性能に適合するように多重周波数渦流探
傷器を較正する機能、多重周波数渦流探傷器の出
力のうち定められた値以下の極微小欠陥とノイズ
に対応するものを削除する閾値管理機能、多重周
波数渦流探傷器の出力に対して対応する管番号を
付与する管番号管理機能、多重周波数渦流探傷器
の出力を解析してその欠陥についての情報を所定
形式の通信文に編集する機能がこれである。

またこの解析処理ユニツトはキーボード等の入
力部とデイスプレー部とを有する管番号指定装置
と連結しており、解析処理ユニツトの入出力はす
べてこのデイスプレー部に表示され、またこの入
力部から解析処理ユニツトに所定の信号を入力す
ることができる。

解析処理ユニツトの出力はデータ収録器によつ
てカセツトテープに収録される。データ収録器は
多チヤンネル（５〜７チヤンネル程度）であるこ
とが望まれる。

以上述べたように現場検査のすべてのデータは
カセツトテープに収録されているので、それ以後
の処理は何処においても行なうことができる。

第１図におけるＢ部分はデータ評価・記録・集
計システムである。このシステムは評価・記録・
集計のための演算処理部（Central Processor
Unit以下単に『CPU』という。）とこれに付属す
る再生器、管座標登録用デイジタイザー、フロツ
ピーデイスク等から成つている。再生器はカセツ
トテープを増速再生するものであり、管座標登録
用デイジタイザーは管の配置図を座標を使用して
デイジタル化してCPUに入力するものであり、
フロツピーデイスクはデータを保存収録するもの
である。このシステムによつて前記したデータを
収録したカセツトテープを処理すれば、検査結果
を整理して表示することもできるし、また報告書
形式でプリントアウトすることもできるし、また
管の配置図上に図示することもできる。

第５図は報告書形式でプリントアウトされたも
のの一例を示したもの、第６図は管の配置図上に
検査結果を図示したものの一例を示したものであ
る。

以上述べた実施例は主として管の材質が黄銅
（JIS BsTF）のものについて述べており、高周
波電圧の周波数もそれに基づいて例示されている
が、本発明が他の材質の管についても有効に実施
されることは勿論である。またコイルに印加され
る高周波電圧は周波数の異なる２種類の場合につ
いて述べているが、欠陥の深さと体積のうち、ど
ちらかのみを重点的に調べたい時には１種類であ
つても差支えはない。またこの場合には使用する
渦流探傷器が多重周波数渦流探傷器でなく通常の
渦流探傷器で充分である。さらにまた、CPUに
付属する再生器等の機器は例示したものの一部が
無い場合、或いは他の適宜の機器が加わつた場合
等にも本発明は有効に実施できる。

(3‐6)発明の効果 本発明の細管の欠陥検査のデータの整理にコン
ピユータ等を導入することによつて熟練者の手間
を省き、事務量を大幅に削減する等極めて優れた
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る細管の欠陥検査法の概略
の手順を図示したブロツク・フロー図、第２図は
標準欠陥を持つ管による渦流探傷器の調節法を示
した図で、イは標準欠陥を持つ管を示した図、ロ
はこれに対応するリサージユ波形、ハはさらにこ
れに対応するＹ、Ｘ信号を示した図、第３図は標
準欠陥と角θとの関係を示した図、第４図はリサ
ージユ波形と欠陥の体積との関係を求めたグラ
フ、第５図は検査結果が報告書形式でプリントア
ウトされたものの一例を示したもの、第６図は管
の配置図上に検査結果を図示したものの一例を示
したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コイルを巻き付けたプローブを被検査管の内
   部に挿入し、前記コイルに高周波電圧を印加し、
   前記プローブを被検査管内を所定速度で移動せし
   めながら、コイル・インピーダンスの変化を渦流
   探傷器により、リサージユ波形による信号を記録
   し、該記録を解析することによつて、細管の欠陥
   を検査する細管の欠陥検査法において、前記高周
   波電圧として周波数の異なる２種類のものを使用
   すると共に、前記記録と記録の解析に、 前記渦流探傷器を較正する機能と、極微少欠陥
   およびノイズを削除する閾値管理機能と、管番号
   を管理する機能と、前記渦流探傷器の出力を解析
   してその欠陥についての情報を所定形式の通信文
   に編集する信号解析機能とを有するコンピユータ
   を内蔵した現場可搬式の解析処理ユニツトと、 キーボード等の入力部と、前記解析処理ユニツ
   トの入出力を表示するデイスプレー部とを有する
   管番号指定装置と、 前記解析処理装置ユニツトの出力を記録媒体に
   収録するデータ収録器と、 前記記録媒体のデータを増速再生する再生器
   と、管の配置図を座標を使用してデイジタル化し
   て入力する管座標登録用デイジタイザーと、保存
   収録用の記録媒体が付属している評価・集計・記
   録用コンピユータと を使用して次の(a)〜(b)の処理を行なうことを特徴
   とする細管の欠陥検査法。 (a) 渦流探傷器から欠陥の深さと欠陥の管壁に対
   する関係位置および欠陥の体積を含む検査結果
   を出力し、測定現場において前記渦流探傷器か
   らの出力を前記解析処理ユニツトによりデイジ
   タル化して記録媒体に収録し、次いでこの記録
   媒体に収録された記録を前記評価・集計・記録
   用コンピユータで処理し、測定現場において、
   または測定現場から遠く離れた場所において検
   査結果を表示し、記録し保存収録する。 (b) 前記検査結果を報告書形式に作成し、管の配
   置図上に図示し、前記保存収録用の記録媒体に
   機器および各管の経歴書の形式で保存する。