JPH0760138B2

JPH0760138B2 - 浸透探傷クローズドシステム

Info

Publication number: JPH0760138B2
Application number: JP3099783A
Authority: JP
Inventors: 英之山口; 洋司伊藤; 昭弘小山; 竜介山口
Original assignee: Marktec Corp
Current assignee: Marktec Corp
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0650911A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浸透探傷、特に蛍光浸
透探傷において、界面活性剤を使用せずに洗浄を行い、
次に洗浄廃水から浸透液を分離して水を再び洗浄水とし
て用いるクローズドシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】浸透探傷法は、蛍光浸透探傷法と染色浸
透探傷法に大別される。いずれにおいても、浸透液は水
非混和性の溶剤と蛍光染料又は着色染料を含む。浸透処
理後に、水洗する方法においては、浸透液は予め界面活
性剤を含有し、従って水洗の際に浸透液が自己乳化して
除去される。あるいは、浸透処理後に界面活性剤を被検
査物に与える工程を加えた後に水洗する（後乳化法と呼
ばれる）。また、溶剤を用いて洗浄する方法もある。工
程の簡単さ、適用範囲および作業性などの点から水洗法
が多用されている。

【０００３】近年、環境汚染防止および経済性の観点か
ら、使用後の洗浄水（浸透液が混入している）を回収
し、水と浸透液に分離し再使用するクローズドシステム
が考られている。しかし、界面活性剤を用いた水洗法あ
るいは後乳化法において水／浸透液の分離が困難であ
り、凝集剤を使用し、かつ大容量の槽を必要とする。

【０００４】界面活性剤を用いない水洗法も提案されて
いる。水蒸気を高圧噴射する（特公昭５６−３７５０
１）あるいは、水中で振り洗うか適当水圧で水をスプレ
ーする（特開昭５５−５５２４４）。これらにおいては
使用後の洗浄水は界面活性剤を含まないので、水／浸透
液の分離が比較的容易である。しかし、実際には、分離
槽中で、微小液滴（たとえば５０ミクロン以下）を比重
差で浮上させて分離するためには、１〜２時間の滞留時
間を要する。従って大容量の分離槽を必要とする欠点が
ある。また、透過膜を用いて浸透液と水とを分離する装
置が知られている（特開昭５９−１３２３４３）が、こ
れは初期費用及びランニングコストの高い特別の設備を
必要とする。

【０００５】また、水をスプレーして洗浄する際に被検
査物の全面を過不足なく均一に洗浄することは容易でな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、浸透探傷に
おいて界面活性剤を使用せず、洗浄のために水を用い、
しかも洗浄を過不足なく均一に行うこと、及び洗浄廃水
から浸透液を分離して、分離後の水が洗浄に再利用でき
る程度に小さな浸透液液滴しか含有しないようにするこ
とを可能にする方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検査物に浸
透液を施与し、欠陥に浸透させる浸透工程、余剰の浸透
液を除去する洗浄工程、任意的な現像工程、及び表面欠
陥を検出する検出工程を含む浸透探傷法において、界面
活性剤を実質上含まない疎水性の浸透液を用いること、
浸透工程の後に界面活性剤を被検査物に施与するところ
の後乳化工程を行わずに洗浄水をスプレーノズルから被
検査物に上下及び側方から噴射して洗浄すること、及び
水中に浸透液の小滴が分散して成る洗浄廃水を繊維集合
体と接触させることによって浸透液小滴の凝集粗大化を
促進した後、水と浸透液の比重差により浸透液を水から
分離し、１ミクロンより大きい直径の浸透液小滴が実質
上存在しないところの分離後の水を再び洗浄水として用
いることを特徴とする蛍光浸透探傷法である。

【０００８】本発明において、浸透液は界面活性剤を実
質上含まないものであり、典型的には高浸透性の鉱油に
油溶性蛍光染料または赤色染料を添加して成り、必要に
応じて他の有機溶剤を更に加える。このような浸透液自
体は、後乳化法で用いられるものとして公知であり、あ
るいは当業者が適宜容易に調製できる。浸透工程自体は
慣用の通りに行うことができる。

【０００９】浸透液は界面活性剤を実質上含まないが、
後乳化を行わず、洗浄に付す。

【００１０】界面活性剤を使用せずに浸透液を十分に洗
浄し、しかし過度に洗浄せず、かつ被検査物の全面を均
一に洗浄するにはスプレーノズルから適当水圧たとえば
１０〜３０kg／cm²、特に１５〜２０kg／cm²のスプレ
ー圧力で水を被検査物の上下及び側方から噴射する。

【００１１】本発明方法において用いるのに適する洗浄
装置は、被検査物を載置するためのターンテーブル、タ
ーンテーブルを回転させる駆動部、ターンテーブルと駆
動部を連結する動力伝達系、被検査物の上方、側方及び
下方に向けて備られたスプレーノズル群、および上記タ
ーンテーブル及びスプレーノズルを囲繞する函体より成
る装置であって、下方のスプレーノズルは多数の開口を
持つ上記ターンテーブルの下方に配置され、もって下方
スプレーノズルからの洗浄水が上方にターンテーブルを
通過でき、かつターンテーブルはその下面外周近傍に備
えられた手段により回転可能に支持され、上記動力伝達
系は、ターンテーブルの外周近傍にある噛み合せ手段及
び該噛み合せ手段と噛み合いかつ駆動部と連結している
駆動軸より成るところの洗浄装置である。

【００１２】図１において、被検査物(1) はターンテー
ブル(2) の上に載置されている。被検査物(1) を網状の
バスケットなどに入れ、これをターンテーブル(2) の上
に載置してもよい。

【００１３】ターンテーブル(2) は好ましくは、台車
(3) の上に置かれ、図３に示すように該台車の下に四つ
の台車ローラ(21)が備え付けられている。台車(3) ごと
函体(4) から出入できる。

【００１４】従って、函体(4) の少なくとも一側面に
は、網入りガラス(22)をはめ込んだ上下開放扉(23)を備
え、台車をそこから出入させ、上下開放扉の外には台車
架台(24)を用意しておく。台車を出した状態で被検査物
をターンテーブルに乗せ、台車ごとに手動又はモーター
／チェーン駆動によって函体に入れ、次に台車を固定す
る。

【００１５】ターンテーブル(2) の中央平坦部分は、多
数の開口を有しており、たとえばスノコ状、格子状又は
網状であり、この開口を通して、下方のスプレーノズル
からの洗浄水が均一に被検査物下面に噴射される。

【００１６】ターンテーブル(2) の外周近傍の上面又は
下面、又は好ましくは外周に、たとえばローラーチェー
ンまたは歯車のような噛み合せ手段(5) を設ける。

【００１７】図４に示すようにターンテーブル(2) は、
その下面外周近傍に備えられた手段たとえば複数のロー
ラー(6) によって水平方向に回転可能に支持されてい
る。また回転中に偏心しないように、その外周が複数の
ガイドローラ(25)によって規制される。

【００１８】駆動部(7) は、函体(4) の外部にあり、好
ましくは上方又は下方、特に上方で函体の外周近傍にあ
る。そこから函体を貫いて駆動軸(14)がターンテーブル
(2)の外周近傍に延び、噛み合せ手段(5) と噛み合う。
好ましくは駆動軸の先端をスラスト軸受にて支持し、軸
の中間に設けたスプロケットホイルにより、噛み合せ手
段(5) と噛み合う。ターンテーブル(2) は、好ましくは
４〜12回／分で回転し、洗浄は１分間程度で十分であ
る。

【００１９】上記のようにターンテーブル(2) に多数の
開口を設けたこと、ターンテーブル(2) を回転可能にし
たこと、駆動軸及び動力伝達系をターンテーブル(2) の
下方中心に設けずに外周近傍に設けることによって洗浄
水スプレーが駆動軸に当らないことなどの故に、洗浄水
は被検査物下面に均一に適用される。

【００２０】ターンテーブル(2) の下にはスプレーノズ
ル(8) が備えられる。スプレーノズルの数は、装置のサ
イズに応じて適宜選ぶことができ、たとえば３〜７個で
ある。

【００２１】好ましくは、複数のスプレーノズルは一本
の導管に接続されて、ターンテーブル(2) の下方でその
半径方向に配列され、該導管はその円周方向にたとえば
３０度揺動可能にされる。このために、導管先端はスラ
スト軸受され、他端が揺動駆動部（たとえばエアシリン
ダー駆動のカム機構）(25)に連結される。

【００２２】一方、函体(4) の内部上方にも、スプレー
ノズル(9) が、たとえば３〜７個設けられる。複数のス
プレーノズル(9) は一本の導管に接続され、スプレーノ
ズル(9) の配列は駆動軸に邪魔されない方向で、ターン
テーブル(2) の半径方向にとる。図１において、スプレ
ーノズル(9) は図の前後方向、即ち図２において左右の
方向に配列されている。スプレーノズル(9) は上下に移
動でき、従って被検査物の高さに合せて被検査物との間
隔を適宜設定できるようにする。このために、スプレー
ノズル導管又はその支持体を、函体(4) の上方に設けた
ラックジャッキ(10)に連結し、これをモーター又は手動
で上下させる。

【００２３】また、函体(4) の内部側方にもスプレーノ
ズル(11)を、たとえば３〜７個垂直方向に一列に配列し
て設ける。被検査物の側面上端から下端までを均一に洗
浄できるように、スプレーノズル(11)を上下に往復移動
させることが好ましい。このためには、スプレーノズル
の導管又は支持体をエアシリンダー(12)に取り付け、上
下にたとえば３〜６段階でステップ移動制御する。また
図２に示すように、スプレーノズル(11)と被検査物との
横方向間隔を調節できるように、エアシリンダー(12)
は、函体(4) の天井に設けたスライド式の基板(13)に取
り付け、該基板(13)を動力又は手動によりスライドさせ
る。

【００２４】上記したスプレーノズル(8) 、(9) 及び(1
1)は、たとえば扇形スプレーノズルであり、各々にボー
ルバルブとユニバーサルジョイントが設けられる。これ
らノズルは総て、洗浄水の噴射およびその後の乾燥用気
体たとえば空気の噴射のために共用される。従って、こ
れらは洗浄液供給源と加圧空気供給源の両者と切替え自
在に接続される。たとえばノズルの開閉制御は洗浄水は
ファンロータリーバルブで、加圧空気は電磁弁で自動制
御で行い、配管途中に逆止弁を設ける。上記の三群のス
プレーノズル(8) 、(9) 及び(11)は、同時に又は時間差
をおいて噴射に使用できる。

【００２５】好ましくは、夫々のノズルは約１０〜３０
kg／cm²、好ましくは、１５〜２０kg／cm²の圧力で約
２〜５ｌ／分の洗浄水を噴射できる。

【００２６】また、スプレーパターンの角度は４５度程
度のものが好ましく、スプレーの圧力は１０〜３０kg／
cm²、特に約１５〜２０kg／cm²である。なお、従来の
界面活性剤含有の浸透液を用いる方法における水洗浄に
おいては、水スプレーの圧力は一般に２〜３kg／cm²と
され、圧力がより高いと洗浄過剰になった。

【００２７】洗浄後の洗浄水は、下方のパンに集めら
れ、排水管(15)から出て、油水分離装置へと導かれる。

【００２８】装置の寸法は特に限定されないが、例示す
ると、函体(4) が、幅、奥行及び高さ共に５０〜２００
cm、ターンテーブル(2) の直径は３０〜１７０cmである
ことができる。

【００２９】装置は以上のような構成を有するので、被
洗浄部材の大きさ及び形状に合せてプログラム制御して
自動的に洗浄を行うことができ、かつ短時間で過不足の
ない適度の洗浄を達成できる。

【００３０】以上のような洗浄工程で使用した後の洗浄
水は、水中に、水に混和しない比重が１より小さい浸透
探傷液の小滴が分散してなる。通常、後者の量は２００
０〜３０００ ppmである。液滴の大きさは分散化の際の
条件などにより左右されるが、一般に直径数百ミクロン
から１ミクロン以下にまで亘る。洗浄水を分離槽に入れ
ると、５０ミクロン以上の粒子は比較的早く浮上し、数
分間の間に分離できるので、あまり問題にならない。一
方、分離されなかった粒子は、洗浄水をリサイクル使用
すると被検査物上に付着し、バックグラウンドノイズを
生じる。但し、１ミクロン以下の粒子は、あまりに微細
な故にバックグラウンドノイズとならない。結局、問題
なのは直径１〜５０ミクロンの粒子である。本発明方法
は、この粒径の液滴を迅速に分離することを可能にす
る。

【００３１】まず、本発明の分離工程を行うのに適した
装置を、図８を引用しながら説明する。洗浄装置で使用
後の洗浄水は、回収ポンプにより供給管（１１０）を通
って分離装置（１１１）へと供給される。通常考えられ
ることとして、管（１１０）の先端は水面より下に位置
され、かつ管（１１０）から出る水の流速を緩和するた
めトレイ（１２２）を設けるであろう。比重の軽い浸透
探傷液の液滴のうち比較的大きいものは上昇して、堰
（１１３）を越えて樋（１１４）へオーバーフローする
少量の水と共に排水処理装置（図示せず）へと送られ
る。堰（１１３）の高さを調節可能とすることが好まし
い。この排水処理自体は、公知の油水分離、たとえば凝
集剤、吸着材、又は分離膜を使用する方法であることが
できる。

【００３２】一方、槽に供給された水の殆どは、静かな
流れとして下方へと進み、比較的大きい、たとえば１ミ
クロンより大きい液滴を除去された洗浄水は、槽の下方
へと進み、仕切板（１１９）の下をくぐり、堰（１２
０）をオーバーフローして、貯留部へと流れ込む。堰
（１２０）の上の水面にも、少量の浸透探傷液の膜が出
来る場合には、適宜の手段たとえば側壁の水面高さに設
けた流出口または吸着材によってこれを除去することが
好ましい。貯留部中の処理済の水は下から抜出管（１１
６）を経て抜き出され、圧送ポンプ（図示せず）によっ
て洗浄工程へと戻される。

【００３３】最初の運転開始前には、補給水管（１１
７）から水を槽に入れて、液面を堰（１１３）の高さま
でにした後に、供給管（１１０）から使用後の洗浄水を
連続的に供給し、抜出管（１１６）から連続的に抜き出
す。供給量と洗浄使用量が同時にバランスするとは限ら
ない。供給量の方が少い時には貯留部の水面が下ってゆ
くが、所定レベルより下ると補給水管（１１７）から水
を補給する。一方、洗浄使用量の方が少い時には、処理
後の水を抜出管（１１６）から系外へ出す。洗浄ノズル
を一時的に閉じた時には、圧送ポンプで送り出される流
れはバイパス管（１１８）より戻される。これらの操作
は、液面高さを監視するための慣用の計測機を用いて、
自動的に行われる。

【００３４】さて、本発明での分離工程で行う繊維集合
体との接触は、たとえば上記のような構成の分離槽で行
うのに適した方法であって、分離されるべき分散液の予
備処理に関する。

【００３５】本発明で用いる繊維集合体の例を図５に示
す。繊維集合体（１０１）は、繊維から成る糸を芯で束
ねて作ったブラシ状の形を有し、分離槽における分散液
供給個所の上に設けられる。分散液は供給管（１１０）
からスプレーノズルによって、繊維集合体（１０１）に
向けて噴霧され、繊維集合体の糸を伝って落下する。噴
霧の代りに上から流下してもよい。好ましくは繊維集合
体の下方先端は、液面に没しており、従って落下する分
散液が液面（分離した水非混和性液体の膜が浮いてい
る）を乱すことがない。噴霧された液体が、少くとも１
０cmの距離に亘って糸を伝うことが好ましい。

【００３６】落下した分散液は、上記の図８の分離装置
によって水と水非混和性液体に分離される。但し、トレ
イ（１１２）は不要である。

【００３７】本発明方法によると、分離が迅速に進行
し、５〜５０ミクロン、好ましくは１〜５０ミクロンの
大きさの分散液滴は殆どない水が短時間で得られること
が判った。これは、本発明方法によって、小さな粒径の
液滴が会合して大きな液滴となるためであると考えられ
る。繊維集合体において、繊維同志が密着して多数の毛
細管を形成している。表面張力の小さな探傷浸透液の微
細滴は、この毛細管に浸透し、そこに吸着される。吸着
された量が多くなり、繊維間に保持できなくなると、粗
大な粒子として再び水に分散される。液滴の終末速度
は、直径の２乗に比例するので、微細液滴が粗大化され
ることの効果が大きい。

【００３８】本発明方法によらずに単に分離装置を用い
ると浸透探傷液濃度１０００ppp を２００ppm 以下にす
るのに１．５時間の滞在時間を要する事例に対して、本
発明方法を用いると２０分間以下で十分である。ここで
留意すべきなのは、本発明方法によらなくとも浸透探傷
液の過半は始めの数分間以内に分離するが、１〜５０ミ
クロン、特に１〜１０ミクロンの微小液滴は分離に長時
間を要するということである。

【００３９】本発明方法を適用した後に分離装置で分離
した後の処理水は、好ましくは２００ppm 以下の浸透探
傷液を含むが、その粒径は好ましくは１ミクロン以下な
ので洗浄水として再使用してもバックグラウンドノイズ
を発生しないので問題がない。

【００４０】図６に本発明方法に従う繊維集合体の別の
実施態様を示す。繊維集合体（１０１）は、コ字型の樋
（１０２）に敷きつめられた繊維から成る。繊維と洗浄
水との接触時間を永くし、かつ所要スペースを小さくす
るために、樋（１０２）は多段重ね、たとえば図示のよ
うに３段重ねとすることが好ましい。

【００４１】図７は更に別の実施態様を示し、繊維集合
体（１０１）は、区画した小室（１０３）内の水流が横
切る断面全体にわたって分布される。この場合、繊維集
合体（１０１）は、繊維又は糸から成る束を有するブラ
シ状のもの（一つ又は複数）、繊維又は糸を単に束ね積
み重ねたもの、又は長繊維の塊であることができる。こ
の場合、小室で液滴の粗大化と分離が同時に進行する。

【００４２】繊維の形状は多数の細い繊維が密集して毛
細管を形成するようなものであることが好ましい。繊維
の材質については特に限定されず、木綿、ポリアミド、
ポリエステルなどの間で特に顕著な差異は認められな
い。材質よりも繊維集合体の形状の方が重要な因子であ
る。繊維をあまり嵩高くしないで、ある程度粗に集合さ
せることが好ましい。他方、フィルター状にあまり密に
すると、会合して粗大化した水非混和性の液が再分散せ
ず、連続的な運転のために好ましくない。

【００４３】以下で繊維集合体との接触の効果を実施態
様により更に説明する。

【００４４】図５に示すように、木綿の糸を束ねてブラ
シ状にしたもの（径４０mm、長さ３００mm）の１０本を
分離槽の端上部につるした。これに、浸透探傷における
使用後の洗浄水をスプレーノズルから１０リットル／分
の流量で噴霧した。該洗浄水は、３０００ppm の浸透探
傷液を分散含有する。分離槽における滞在時間は３０分
とした。流出してきた分離後の水中の浸透探傷液の濃度
は２００ppm であった。上記の繊維集合体を用いずに、
図８のトレイを用いた比較例においては、濃度は５００
ppm であった。

【００４５】図６に示す形態（全長９００mm）で繊維を
敷きつめ、洗浄水の流量を２０リットル／分とし、従っ
て分離槽における滞在時間は１５分とした。分離後の浸
透探傷液の濃度は１５０ppm であった。図７に示す小室
（１０３）に繊維の束を均一につめた。繊維集合体は、
断面３００mm×５００mm、高さ５００mmである。これに
４０リットル／分の流量で洗浄水を流し、従って分離槽
における滞在時間は８分とした。分離後の浸透探傷液の
濃度は１５０ppm であった。

【００４６】

【発明の効果】以上、本発明は、浸透探傷において界面
活性剤を使用せず、洗浄のために水を用い、しかも洗浄
を過不足なく均一に行うこと、及び洗浄廃水から浸透液
を分離して、分離後の水が洗浄に再利用できる程度に小
さな浸透液液滴しか含有しないようにすることを可能に
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄装置の横断面図。

【図２】図１の装置の左側から見た断面図。

【図３】ターンテーブルの平面図。

【図４】ターンテーブル外周部断面図。

【図５】繊維集合体と分離槽（部分）の概略図。

【図６】繊維集合体と分離槽（部分）の概略図。

【図７】繊維集合体と分離槽（部分）の概略図。

【図８】分離槽横断面図。

【符号の説明】

１被検査物２ターンテーブル３台車４函体５ローラーチェーン６支持ローラー７駆動部８下方スプレーノズル９上方スプレーノズル１０ラックジャッキ１１側方スプレーノズル１２エアシリンダー１３基板１４駆動軸１５排水管２１台車ローラ２２網入りガラス２３扉２４台車架台２５揺動駆動部 101 繊維集合体 102 樋 103 小室 110 供給管 111 分離装置 112 トレイ 113 堰 114 樋 116 抜出管 117 補給水管 118 バイパス管 119 仕切板 120 堰

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口竜介神奈川県横須賀市舟倉町641番地マークテック株式会社内 (56)参考文献特開昭59−132343（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−60482（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物に浸透液を施与し、欠陥に浸透
させる浸透工程、余剰の浸透液を除去する洗浄工程、任
意的な現像工程、及び表面欠陥を検出する検出工程を含
む浸透探傷法において、界面活性剤を実質上含まない疎
水性の浸透液を用いること、浸透工程の後に界面活性剤
を被検査物に施与するところの後乳化工程を行わずに洗
浄水をスプレーノズルから被検査物に上下及び側方から
噴射して洗浄すること、及び水中に浸透液の小滴が分散
して成る洗浄廃水を繊維集合体と接触させることによっ
て浸透液小滴の凝集粗大化を促進した後、水と浸透液の
比重差により浸透液を水から分離し、１ミクロンより大
きい直径の浸透液小滴が実質上存在しないところの分離
後の水を再び洗浄水として用いることを特徴とする蛍光
浸透探傷法。