JPH0720593Y2 - 鋼管端部磁化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、鋼管の管端部における内外面全方向の磁粉探
傷に使用される鋼管端部磁化装置に関する。

［従来の技術］ 通常、鋼管の管端部は継手となる部分であり、ネジ加
工，溶接加工等の２次加工を施して各種用途に使用す
る。このため、管端部の外面や内面に欠陥があると２次
加工によって破損等を生じて重大事故につながる可能性
がある。そこで、この種鋼管の管端部についてはその内
面および外面の欠陥を探傷する必要があり、従来は磁化
された被探傷材に磁粉を一様に適用することによって欠
陥を探傷する磁粉探傷法が一般的に用いられていた。

ところで、磁粉探傷法を用いる場合には被探傷材すなわ
ち鋼管端部を磁化する必要がある。このような鋼管端部
磁化装置としては、従来、特開昭59-225348号公報に記
載されているように、管端部の外表面と内表面とを別個
の磁化機により磁化させる装置が知られている。

［考案が解決しようとする課題］ しかるに、上述した従来公報のものにおいては、磁化機
によって磁化できる範囲が磁化ヨークの下方のみに限定
されるため、鋼管あるいは磁化機を相対的に回転せしめ
て鋼管の外表面および内表面の全円周にわたって磁化さ
せる必要があり、装置が大がかりで高価なものとなる問
題があった。また、鋼管端部の内径が小さい場合（φ10
0mm以下）には管内へ磁化機を挿入することができず内
表面を磁化できないために探傷を行なえないことがあっ
た。さらに、管端部の形状のなかにはアップセットエン
ドと称される形状のように曲りの大きなものが多々あ
り、このため、磁化機あるいは鋼管を相対的に回転せし
める際に磁化機と管端部とが接触して管端部にキズをつ
けたり磁化機が破損したりするおそれがあった。

そこで本考案は、管端部の内径や曲りに対する制約もな
く、しかも磁化機あるいは鋼管を回転させる必要もなく
簡単かつ安価な構成で、管端部の外表面および内表面を
全方向にわたって容易に磁化できる鋼管端部磁化装置を
提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、鋼管の管軸に沿ってスパイラル状に巻回され
た円筒コイルと、この円筒コイルを直流磁化して直流磁
界を発生せしめる直流電源と、前記鋼管の管表面に平行
に巻回された４個のロ型コイルを前記鋼管と囲んで＃型
に配置してなる＃型ツインコイルと、この＃型ツインコ
イルの相対する２組のロ型コイルを三相交流の（2/3）
π位相のずれた電流で各々磁化して回転磁界を発生せし
める三相交流電源とから構成した鋼管端部磁化装置であ
る。

［作用］ このような手段を講じたことにより、円筒コイル内に挿
入された鋼管の管端部は上記円筒コイルによる直流磁界
によって透磁率が下げられ、かつ＃型ツインコイルによ
る回転磁界によって管端部の外表面および内表面に縦磁
界と横磁界とが発生され、外表面および内表面の全方向
にわたって磁化される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本実施例装置の構成を示す図であって、図中１
は被探傷材としての鋼管の管端部である。本実施例装置
は、上記鋼管１の管軸方向に沿ってスパイラル状に巻回
されその筒部に上記鋼管１を挿脱自在な円筒コイル２
と、上記鋼管１の管表面に平行に巻回された４個のロ型
コイル3,4、５、６を上記鋼管１を囲んで＃型に配置し
てなる＃型ツインコイル７とから構成されている。

そして、第２図に示すように、上記円筒コイル２には当
該コイル２を直流磁化するための直流電源８が接続され
ている。また、＃型ツインコイル７には、相対する１組
のロ型コイル3,5を三相交流のｕ相電流で磁化するとと
もに、上記ロ型コイル3,5とは90度ずれて配置された相
対するもう１組のロ型コイル4,6を上記ｕ相電流とは（2
/3）πずれたｖ相電流で磁化する三相交流電源９が接続
されている。

このような構成の本実施例装置においては、円筒コイル
２の筒部に被探傷材としての鋼管１の管端部が挿入され
た状態で、直流電源８より上記円筒コイル２に直流電流
が流れると、上記円筒コイル２が直流磁化されて直流磁
界が発生し、これにより、管端部の透磁率が低下する。
このとき、＃型ツインコイル７における相対する２組の
ロ型コイル３と5,4と６に三相交流の（2/3）π位相のず
れたｕ相電流とｖ相電流とが第３図に示すタイミングで
流れ、上記＃型ツインコイル７が回転磁化されて、第４
図に示す方向で時々刻々と変化する回転磁界が発生す
る。その結果、管端部の外表面および内表面に縦磁界と
横磁界とが発生し、管端部はその外表面および内表面の
全方向にわたって安定に磁化される。

ここで、円筒コイル２をφ180×5Tのサイズで形成し、
＃型ツインコイル７を構成する各ロ型コイル3,4,5,6を3
Tのサイズで形成する。そして、外径φ75,内径φ43のア
ップセットエンド型鋼管端部の内外面にJIS-A0565に規
定するA1-15/60μ（円形）の試験片を貼付した鋼管１を
円筒コイル２に挿入し、この円筒コイルに直流600A（ア
ンペア）を流すとともに、＃型ツインコイル７に三相交
流（ｕ相電流およびｖ相電流）800Aを５秒間流した。そ
うすると、連続法により管端部内・外表面の磁化方向と
試験片の検出力とを調べた結果、管端部内・外表面が全
方向にわたって磁化されていることがわかった。

このように本実施例装置によれば、被探傷材としての鋼
管１の管端部を円筒コイル２の筒部に挿入するだけで管
端部内・外表面の全方向にわたって磁化できる。したが
って、鋼管あるいは磁化機を相対的に回転せしめる必要
がなくそのための装置が不要となるので、従来に比べて
構成が簡単となる上、安価に実現できる。

また、鋼管外面側から管端部内・外表面を磁化できるの
で、磁化機を管内部に挿入する必要がなく、被探傷材と
しての鋼管の内径に制限がなくなる。しかも、上述した
ように鋼管または磁化機を回転せしめる必要がないの
で、管端部に曲りがあっても鋼管にキズをつけたり磁化
機が破損するおそれがなく、安定に磁化できる。

なお、円筒コイル２および＃型ツインコイル７を構成す
る各ロ型コイル３〜６の巻数や形状は本実施例に限定さ
れるものではなく、設計条件により変更可能である。ま
た、前記実施例では円筒コイル２の筒部中心と被検査材
としての鋼管１の管軸とが合致しているが、磁化力の関
係で若干の偏心があってもよいものである。このほか、
本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。

［考案の効果］ 以上詳述したように、本考案によれば、管端部の内径や
曲りに対する制約もなく、しかも磁化機あるいは鋼管を
回転させる必要もなく簡単かつ安価な構成で、管端部の
外表面および内表面を全方向にわたって容易に磁化でき
る鋼管端部磁化装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示す図であって、第１図はコイ
ルの配置関係を示す構成図、第２図はコイルに接続され
る電源の関係を示す構成図、第３図は＃型ツインコイル
に流される三相交流の一例を示す図、第４図は第３図の
三相交流が流れた場合の＃型ツインコイルにより発生す
る回転磁界の磁界方向を示す図である。 １……鋼管、２……円筒コイル、３〜６……ロ型コイ
ル、７……＃型コイル、８……直流電源、９……三相交
流電源。

フロントページの続き (72)考案者 山田 郁生 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)考案者 沼口 満千雄 東京都港区東新橋１丁目２番13号 栄進化 学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−114456（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管の管軸に沿ってスパイラル状に巻回さ
   れた円筒コイルと、この円筒コイルを直流磁化して直流
   磁界を発生せしめる直流電源と、前記鋼管の管表面に平
   行に巻回された４個のロ型コイルを前記鋼管を囲んで＃
   型に配置してなる＃型ツインコイルと、この＃型ツイン
   コイルの相対する２組のロ型コイルを三相交流の（2/
   3）π位相のずれた電流で各々磁化して回転磁界を発生
   せしめる三相交流電源とからなることを特徴とする鋼管
   端部磁化装置。