JPH11201744A - 管の内壁付着物厚さの測定方法およびその測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内壁付着物の厚さを迅速かつ容易に測定でき
る管の内壁付着物厚さの測定方法およびその測定装置を
提供する。 【解決手段】 測定対象となる測定管２Ａと交差しかつ
その中心を通る線上に、放射線を発する線源１０とこの
線源１０からの放射線量を検出するためのセンサ２０と
を、当該測定管２Ａを挟んで対向配置し、この測定管２
Ａを透過した透過放射線量をセンサ２０を用いて検出す
る。この際、線源１０およびセンサ２０は測定治具３０
を介して測定管２Ａに装着する。同様にして、測定の基
準となる対比管の透過放射線量を測定し、この透過放射
線量と測定管２Ａの透過放射線量とから測定管２Ａの内
壁付着物３の厚さを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱炉管等の各種
の管の内壁に付着したコーキング等の付着物の厚さを測
定する管の内壁付着物厚さの測定方法およびその測定装
置に関する。

【０００２】

【背景技術】石油精製工程の加熱炉管に付着するコーキ
ング（カーボン、スケール等）のように、各種の管内壁
に付着する内壁付着物は、流体の流速、流量に変動をき
たしたり、伝熱（加熱）の支障ともなるため、定期的に
除去する必要がある。この除去作業を効率よく行うため
には、内壁付着物の状態、特に厚さを外部から検知、測
定する必要がある。

【０００３】このような管内の付着物の厚さは、従来、
放射線撮影法により測定していた。すなわち、放射線同
位元素を線源とし、この線源からの放射線を測定対象と
なる測定管に照射して、測定管を透過した放射線を画像
としてフィルムに写し出し、そのフィルム画像上で内壁
付着物の部分を目視で判定してその厚さを測定してい
た。

【０００４】この方法では、フィルム撮影を行うため、
フィルムの現像・乾燥等の処理に手間がかかるうえ、こ
れらの処理時間を含めて撮影に長時間を要する、具体的
には、一ヶ所につき１２０分程度要するという問題があ
った。また、フィルム撮影を可能とするために、放射線
の線源強度は大線量を必要とすることから、その取扱い
や被爆管理が煩雑なうえ、放射線に関する官庁等への届
出が必要なためその手続きが面倒であった。特に、線源
の周囲には、立入禁止となる放射線管理区域を設定しな
ければならないので、測定中にはその管理区域内での作
業が行えないことから作業効率が低下するという問題が
あった。

【０００５】さらに、フィルム画像においては、管の部
分と内壁付着物の部分とこれら以外の部分とが白黒濃度
差で表されるが、その濃淡の差（コントラスト）がそれ
ほど大きくないため、境界部分を目視判定することが困
難であり、内壁付着物の厚さが３ｍｍ以上でないと、検
出できない場合があった。この際、一般的な管であれ
ば、管の内周位置の見当が付くので、コントラストが小
さくても管の部分と内壁付着物の部分とを見分けること
ができるが、特に、厚肉の管や大口径の管では、濃度差
を見極めることが難しいうえに、管の内周位置の見当が
付かないので、内壁付着物の識別性が低下し、全く識別
できない場合もあった。

【０００６】このような問題点を解決するために、本出
願人は、測定管を透過する透過放射線量から内壁付着物
厚さを測定する方法を提案した（特願平９−６４３７２
号）。すなわち、放射線を発する線源とこの線源からの
放射線量を検出するセンサとを測定管を挟んで対向配置
し、これらを径方向に移動させて測定管を走査し、セン
サで検出した透過放射線量に基づく減衰曲線データを求
め、この減衰曲線データの変曲点と、予め測定した対比
管の減衰曲線データの最小値とから測定管の内壁付着物
厚さを求める方法である。これによれば、透過放射線量
から算出した減衰曲線データに基づいて内壁付着物の厚
さを測定するので、フィルム撮影による測定よりも短時
間で容易に精度よく測定できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、管を走査して測定するので、線源およびセンサの相
互位置を維持しつつこれらを径方向に移動させなければ
ならない。このため、測定動作が複雑になるうえ測定に
時間がかかるという問題があった。特に、線源およびセ
ンサを装置に組み込んだ場合には、これらを移動させる
ための移動手段が必要になり、装置が複雑化するという
問題があった。

【０００８】さらに、放射線の線源強度は、フィルム撮
影の場合よりは低くできるものの、放射線が透過する厚
さ（透過厚さ）が最大になる位置が管の内壁位置となる
ので、この位置を透過可能な線源強度が必要であった。
このため、線源強度を充分に低くすることができず、被
爆管理や放射線管理区域の設定等を省略できなかった。
また、前述した放射線管理区域の設定による作業効率の
低下を回避できなかった。

【０００９】本発明の目的は、内壁付着物の厚さを迅速
かつ容易に測定できる管の内壁付着物厚さの測定方法を
提供することにある。本発明の他の目的は、簡単な構造
で内壁付着物の厚さを迅速かつ容易に測定できる管の内
壁付着物厚さの測定装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、管の内壁付着
物の厚さを外部から測定するための管の内壁付着物厚さ
の測定方法であって、測定対象となる測定管と、測定の
基準となる対比管とを用意し、測定管と交差しかつその
中心を通る線上に、放射線を発する線源とこの線源から
の放射線量を検出するためのセンサとを、当該測定管を
挟んで対向配置し、この測定管を透過した透過放射線量
をセンサを用いて検出し、この透過放射線量と、予め測
定した前記対比管の透過放射線量とから測定管の内壁付
着物厚さを求めることを特徴とする。

【００１１】このような本発明においては、内壁に付着
物のない基準となる対比管を透過した透過放射線量を求
める。すなわち、対比管の中心を通る線上に線源および
センサを配置して、対比管の透過放射線量を求める。ま
た、測定管の透過放射線量を対比管と同じ条件で測定す
る。これにより、対比管および測定管の各中心を通る透
過放射線量が求められる。

【００１２】測定管の内壁に付着物が付着していると、
放射線が透過する厚さ（透過厚さ）は、その内壁付着物
の厚さ分だけ大きくなるので、対比管の透過厚さに対す
る測定管の透過厚さ、つまり、対比管と測定管との各透
過放射線量の差を求めることで、内壁付着物の厚さを求
めることができる。

【００１３】本発明では、測定管および対比管の各々に
ついて、その中心を通る線上に線源とセンサを配置し、
これらを静止させた状態のまま透過放射線量を測定する
ので、従来のように管を走査しなくてもよいから、線源
およびセンサの移動動作を省略できるうえ、走査による
従来の方法よりも測定時間を短縮できるので、迅速かつ
容易に測定を行える。また、管の中心を通る透過放射線
量を測定するので、放射線が透過する管の厚さ（管の透
過厚さ）を、管の内壁位置を透過させる場合よりも小さ
くできる。従って、内壁位置を通る透過放射線量の測定
が必要な従来の方法よりも低い線源強度での測定が可能
になるため、被爆管理や放射線管理区域の設定等を省略
できるから、測定を容易化できる。特に、放射線管理区
域の設定を省略できるため、測定中にも線源周辺で他の
作業を行うことができるから、作業効率の低下を確実に
防止できる。

【００１４】この場合、前記対比管として、材質および
寸法が測定管と略同一のものを用いることが望ましい。
ここで、材質および寸法が略同一とは、測定管および対
比管の製造条件や加工精度等により生じる誤差を含むこ
とを意味する。このような対比管を用いることで、材質
や寸法の相違によって測定管および対比管の各透過放射
線量に差が生じることがなくなるので、材質等の相違に
基づく補正を行う必要がなくなるから、内壁付着物厚さ
を簡単に求めることができる。

【００１５】以上において、線源およびセンサを、測定
管に対して着脱自在な測定治具に取り付け、この測定治
具を測定管に対して装着することにより、線源およびセ
ンサを当該測定管の中心を通る線上に対向配置させても
よい。

【００１６】このようにすれば、測定治具を管に装着す
るだけで、管の中心を通る線上に線源およびセンサを位
置決めできるとともにその状態に保持できるから、測定
作業を容易化できる。

【００１７】また、測定管および対比管の各肉厚を測定
し、透過放射線量から内壁付着物厚さを求めるときに、
測定管および対比管の肉厚の差に基づく補正を行うこと
が好ましい。

【００１８】すなわち、透過放射線量は管の肉厚、つま
り、管の透過厚さに応じて増減することから、測定管お
よび対比管の各肉厚が異なると、これらの透過放射線量
の差には肉厚の違いによる誤差が含まれるようになる。
従って、内壁付着物厚さを求めるにあたって、管の肉厚
の差に基づく補正を行うことで、この肉厚の差による誤
差を取り除くことができるので、高精度な測定を実現で
きる。

【００１９】一方、本発明は、管の内壁付着物の厚さを
外部から測定するための管の内壁付着物厚さの測定装置
であって、放射線を発する線源と、この線源からの放射
線量を検出するためのセンサと、これらの線源およびセ
ンサが取り付けられかつ管に着脱可能な測定治具とを備
え、この測定治具を管に装着した状態で、線源およびセ
ンサが、管と交差しかつその中心を通る線上に当該管を
挟んで対向配置されるように構成されていることを特徴
とする。

【００２０】本発明においては、測定治具を管に装着
し、線源から出射されて管を透過する透過放射線量をセ
ンサで検出し、この透過放射線量から前述したように内
壁付着物厚さを求める。

【００２１】本発明では、線源およびセンサが測定治具
に取り付けられているので、測定治具を管に装着するだ
けで、線源およびセンサを管の中心を通る線上に位置決
めできるとともにその状態に保持できるから、測定作業
を迅速かつ容易に行える。また、線源およびセンサを管
の中心を通る線上に固定したまま透過放射線量を測定す
るものであるため、線源およびセンサの移動させるため
の移動手段を省略できるから装置を簡略化できるうえ、
走査による従来の方法よりも短時間で簡単に測定を行え
る。

【００２２】そして、線源およびセンサは、管の中心を
通る線上に対向配置されているので、管の中心を通る透
過放射線量を測定できることから、放射線が透過する管
の厚さ（管の透過厚さ）を、管の内壁位置を透過させる
場合よりも小さくできる。従って、内壁位置を通る透過
放射線量の測定が必要な従来の方法よりも、低い線源強
度での測定が可能になり、被爆管理や放射線管理区域の
設定等を省略できるから、測定を容易化できる。特に、
放射線管理区域の設定を省略できるため、測定中にも線
源周辺で他の作業を行うことができるから、作業効率の
低下を回避できる。

【００２３】また、測定治具は、管を挟持する一対の挟
持片を有し、これらの挟持片は、一端が回動可能に連結
されていることが好ましい。

【００２４】このように、一対の挟持片で管を挟持する
ように構成すれば、管の方向に拘わらず、つまり、管が
上下方向、水平方向等のいずれの方向に延びるものであ
っても確実に装着できるから、汎用性を高めることがで
きる。また、挟持片の一端を回動可能に連結すること
で、一対の挟持片を一体化できるから良好な取扱性が得
られるとともに部品点数を少なくでき、かつ、管に対し
て簡単に装着できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図１には、本実施形態の測定装
置１が示されている。測定装置１は、放射線であるγ線
を用いて管２Ａの内壁付着物３の厚さを外部から測定す
るための装置であり、例えば、石油の精製に用いる加熱
炉管の内壁に付着したコーキングの厚さを測定する測定
装置である。

【００２６】本実施形態の測定装置１は、測定対象とな
る測定管２Ａおよび測定の基準となる対比管２Ｂ（図４
および図５参照）の各透過γ線量を測定することで、測
定管２Ａの内壁付着物厚さを求めるように構成されてい
る。具体的には、測定装置１は、γ線を発する線源１０
と、この線源１０からのγ線量を電気的パルスとして検
出するためのセンサ２０と、これらの線源１０およびセ
ンサ２０を管２Ａ，２Ｂに装着するための測定治具３０
と、センサ２０で検出した電気的パルスからγ線量を求
める計測器４０と、この計測器４０で得られたγ線量の
データを処理して内壁付着物３の厚さを求めるパソコン
５０とを有して構成されている。

【００２７】線源１０は、例えば、３．７ＭＢｑの放射
能を有するセシウム137 を用いて構成されたγ線源であ
り、前述した測定治具３０に取り付けられている。測定
治具３０は、図２にも示すように、管２Ａ，２Ｂを挟持
する一対の挟持片３１，３２を有して当該管２Ａ，２Ｂ
の外周面に沿ったリング状に形成され、径方向に開閉す
ることで管２Ａ，２Ｂに対して着脱するように構成され
ている。具体的には、挟持片３１，３２は、リングを二
分割した半円弧状に形成され、互いに略同じ形状とされ
ている。これらの挟持片３１，３２の各一端は、丁番３
３（一部のみ図示）を介して回動可能に連結され、この
丁番３３を軸に挟持片３１，３２を回動することにより
径方向に開閉できるようになっている。

【００２８】挟持片３１，３２の各他端は、止め部材３
４１および係止部材３４２からなるバックル３４により
互いに連結固定できるようになっている。すなわち、一
方の挟持片３１の他端には、フック部３４１Ａを備えた
止め部材３４１が固定され、他方の挟持片３２の他端に
は、フック部３４１Ａに係止可能な掛け部３４２Ａを備
えた係止部材３４２が固定され、これらの止め部材３４
１および係止部材３４２は挟持片３１，３２の外周面に
並べて取り付けられている。係止部材３４２は、掛け部
３４２Ａをフック部３４１Ａから離間する方向にスライ
ドさせて保持するための締め部３４２Ｂを備えている。

【００２９】このようなバックル３４は、掛け部３４２
Ａをフック部３４１Ａに引っかけて係止し、締め部３４
２Ｂにより掛け部３４２Ａをスライドさせることで、フ
ック部３４１Ａおよび掛け部３４２Ａを締め付けて強固
に係合させ、これにより、挟持片３１，３２の他端同士
を連結固定するようになっている。また、挟持片３１，
３２の各他端を分離する際には、締め部３４２Ｂを弛め
て掛け部３４２Ａをフック部３４１Ａから外す。

【００３０】止め部材３４１を取り付けた一方の挟持片
３１には、その一端と他端とに、線源１０を保持するた
めの線源保持部３５と、センサ２０を保持するためのセ
ンサ保持部３６とが設けられている。これらの線源保持
部３５およびセンサ保持部３６は、それぞれ他方の挟持
片３２側に突出して取り付けられ、これにより、測定治
具３０を管２Ａ，２Ｂに装着した状態で、管２Ａ，２Ｂ
の中心を通る線上に当該管２Ａ，２Ｂを挟んで対向配置
されるようになっている。

【００３１】線源保持部３５は、一方の挟持片３１の軸
方向一端面（円弧状の端面）に取り付けられ、線源１０
を挿入して保持するように構成されている。この線源保
持部３５に保持された線源１０からは、管２Ａ，２Ｂの
中心を通って当該管２Ａ，２Ｂと直交する方向にγ線が
放出されるようになっている。センサ保持部３６は、挟
持片３１の軸方向他端面（円弧状の端面）、つまり、管
２Ａ，２Ｂを透過するγ線から外れた位置に取り付けら
れている。このセンサ保持部３６は、円筒状に形成さ
れ、センサ２０を挿通した状態で保持するようになって
いる。なお、このような測定治具３０は、内径の異なる
複数種類を用意し、管２Ａ，２Ｂの外径に応じて適宜選
択して用いるようにしてもよい。

【００３２】センサ２０は、図３に示すように、円柱状
のシンチレータ２１、光電子増倍管２２および増幅器２
３等を組み合わせて円筒状のステンレス製ケース２４に
収納したものであり、既存のシンチレーションカウンタ
を用いて構成することができる。シンチレータ２１とし
ては、例えば、直径５０ｍｍ、長さ３０ｍｍの外形寸法
のものを採用できる。このシンチレータ２１は、前述し
た測定治具３０のセンサ保持部３６にセンサ２０を装着
することにより、管２Ａ，２Ｂと直交しかつその中心を
通る線上において、線源保持部３５の線源１０と管２
Ａ，２Ｂを挟んで対向するようになっている。

【００３３】シンチレータ２１および光電子増倍管２２
は、放射線遮蔽のために、線源１０と対向する側の部分
と反対側の部分が、円筒を半割りにした形状の鉛製の半
筒体２５により覆われている。また、光電子増倍管２２
の周囲には磁気シールド２６が設けられている。このよ
うなセンサ２０では、線源１０からγ線が放出される
と、管２Ａ，２Ｂを通った透過γ線がシンチレータ２１
に入射して光量子を発生し、光電子増倍管２２の光電面
（図示省略）から光電子をたたき出す。光電子は、光電
子増倍管２２で増倍され、増倍された電子の流れは、光
電子増倍管２２にソケット２７を介して接続された増幅
器２３により増幅され、電気的パルスとして計測器４０
に送られるようになっている。

【００３４】図１に戻って、計測器４０は、センサ２０
の出力パルスを計数するための計数装置（スケーラー）
であり、ジスクリミネータ、パルス成形回路、計数回路
等を有して構成されている。このような計測器４０で
は、センサ２０からの出力パルスを、ジスクリミネータ
およびパルス成形回路等で整えてから計数回路で計数
し、これにより、γ線の数、つまりγ線量を計数して、
その計数値の信号を処理装置であるパソコン５０に送る
ようになっている。

【００３５】このパソコン５０では、計測器４０からの
出力信号に基づいて演算を実施することにより、測定管
２Ａの内壁付着物の厚さを求めるように構成されてい
る。すなわち、測定対象となる測定管２Ａおよび測定の
基準となる対比管２Ｂに、それぞれ線源１０からγ線を
照射して透過γ線量を測定することにより、パソコン５
０には、測定管２Ａおよび対比管２Ｂの各透過γ線量の
信号が入力される。このパソコン５０には、予め、キー
ボード等の入力手段（図示省略）から入力しておいたデ
ータ、具体的には、質量吸収係数μ、内壁付着物３の密
度ρｃ、管２Ａ，２Ｂを構成する材料の密度ρＦｅ、お
よび測定管２Ａと対比管２Ｂとの肉厚差Δｔが記憶され
ている。本実施形態のパソコン５０は、これらのデータ
および計測器４０から入力された測定管２Ａおよび対比
管２Ｂの各計数値を用いて、測定管２Ａの内壁付着物厚
さを計算するように構成されている。

【００３６】このように構成された本実施形態において
は、次のような手順で測定管２Ａの内壁付着物厚さ、具
体的には、コーキング厚さを測定する。先ず、測定対象
となる測定管２Ａと、測定の基準となる対比管２Ｂとを
用意する。この対比管２Ｂは、測定管２Ａと材質および
寸法が略同一のものであり、かつ、その内周面にコーキ
ング等の付着物が付着していないものである。なお、測
定管２Ａおよび対比管２Ｂは、互いに同じ材質からなる
同規格のものであればよい。また、線源１０およびセン
サ２０を、測定治具３０の線源保持部３５およびセンサ
保持部３６に保持させておく。

【００３７】次いで、これらの測定管２Ａおよび対比管
２Ｂに対し、測定装置１を用いて透過γ線量の測定を行
う。すなわち、対比管２Ｂについて説明すると、測定治
具３０のバックル３４を外して挟持片３１，３２を径方
向に開き、対比管２Ｂに被せる。この後、挟持片３１，
３２を互いに近接する方向に回動させて閉状態にし、掛
け部３４２Ａをフック部３４１Ａに係止して締め部３４
２Ｂにより締め付ける。このようにして測定治具３０を
測定管２Ａに装着すると、図４に示すように、線源１０
およびセンサ２０（シンチレータ２１）を結ぶ線は、対
比管２Ｂの中心を通って対比管２Ｂと直交するようにな
る。

【００３８】そして、線源１０からγ線を放出させて、
対比管２Ｂの中心を通る透過γ線量を所定時間測定す
る。このとき、対比管２Ｂを透過したγ線は、センサ２
０で電気パルスとして検出され、計測器４０で計数され
て、透過γ線量（計数値）が得られる。この計数値の信
号は、パソコン５０に送られて格納される。対比管２Ｂ
の内周面には、付着物が付着していないので、γ線の透
過する厚さ（透過厚さ）は、対比管２Ｂのγ線透過地点
Ｐ3，Ｐ4における肉厚Ｔ3 ，Ｔ4 に対応した厚さとな
る。以上に述べた対比管２Ｂの測定は、測定治具３０の
装着位置を対比管２Ｂの長手方向に沿って変えることに
より、複数箇所、例えば２ヶ所に対して行う。

【００３９】このような対比管２Ｂの測定と同様にし
て、測定管２Ａに対しても透過γ線量の測定を行う。測
定管２Ａの測定は、当該測定管２Ａの長手方向における
複数箇所、例えば、４ヶ所について行う。このとき、測
定管２Ａの内周面には、図５に示すように、コーキング
３が付着しているので、その透過厚さは、測定管２Ａの
γ線透過地点Ｐ1，Ｐ2における肉厚Ｔ1 ，Ｔ2 よりもコ
ーキング３の厚さt1，t2分大きくなる。透過γ線の減衰
量は、図６に示すように、コーキング（内壁付着物）の
厚さt1，t2に比例するので、測定管２Ａの透過γ線量
は、対比管２Ｂの透過γ線量よりも少なくなる。

【００４０】このような透過γ線量の測定は、同一の測
定装置１を用い、測定管２Ａおよび対比管２Ｂに対して
順次行う。この際、対比管２Ｂの測定は、測定管２Ａの
測定の前後に行う。例えば、対比管２Ｂの測定を２ヶ所
について行う場合には、先ず、対比管２Ｂの１ヶ所を測
定し、次に、測定管２Ａの各箇所の測定を行い、この
後、対比管２Ｂの残る１ヶ所の測定を行う。

【００４１】また、測定管２Ａの肉厚Ｔ1 ，Ｔ2 および
対比管２Ｂの肉厚Ｔ3 ，Ｔ4 を、既存の超音波肉厚測定
器等を用いて厳密に、例えば、±０．１ｍｍの精度で測
定する。この肉厚の測定は、各管２Ａ，２Ｂにおけるγ
線透過地点Ｐ1 ,Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 について行う。そし
て、得られた各管２Ａ，２Ｂの肉厚Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，
Ｔ4 から、次の式（１）により、測定管２Ａおよび対比
管２Ｂの肉厚差Δｔを求める。なお、本実施形態では、
測定管２Ａおよび対比管２Ｂとして、同寸法のものを用
いているが、製造条件や加工精度等による誤差がある場
合には、ここで、肉厚差Δｔとして算出される。

【００４２】

【数１】

【００４３】一方、パソコン５０には、キーボード等の
入力手段（図示省略）により、質量吸収係数μ、内壁付
着物の密度ρｃ、管２Ａ，２Ｂを構成する材料の密度ρ
Ｆｅ、および測定管２Ａと対比管２Ｂとの肉厚差Δｔを
入力して記憶させておく。なお、肉厚差Δｔは、各管２
Ａ，２Ｂの肉厚Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 からパソコン５
０において算出するようにしてもよい。そして、測定管
２Ａおよび対比管２Ｂの測定が終了した後に、格納され
た対比管２Ｂの各測定箇所の計数値データ（透過γ線
量）を平均して基準透過γ線量Ｅｓを計算する。次い
で、この基準透過γ線量Ｅｓと、格納された測定管２Ａ
の各測定箇所の計数値データ（透過γ線量）と、先にキ
ーボード等で入力しておいた質量吸収係数μ等のデータ
とを用いて、測定管２Ａの内壁付着物厚さを、次の式
（２）により求める。

【００４４】

【数２】

【００４５】この式（２）は、以下のような方法により
導き出すことができる。すなわち、γ線やＸ線の物質に
よる吸収は、光の場合と同様に、吸収性媒質において入
射光強度と透過光強度との関係を表すランバードの法則
に従う。この法則から、対比管２Ｂの場合、対比管２Ｂ
に入射する入射γ線量Ｉ₀ と、対比管２Ｂを透過する透
過γ線量Ｉｒとの関係は、次の式（３）で表される。

【００４６】

【数３】

【００４７】また、測定管２Ａの場合も同様に、入射γ
線量Ｉ₀ と、測定管２Ａを透過する透過γ線量Ｅｍｘと
の関係は、γ線透過地点Ｐ1 ，Ｐ2 における内壁付着物
厚さをt1，t2とすると、次の式（４）で表される。

【００４８】

【数４】

【００４９】ここで、式（４）を式（３）で割ると、次
の式（５）が得られる。

【００５０】

【数５】

【００５１】この式（５）の両辺の対数を取ると、式
（５）は次の式（６）に変形される。

【００５２】

【数６】

【００５３】従って、この式（６）から、γ線透過地点
Ｐ1 ，Ｐ2 における内壁付着物厚さt1，t2の和は、次の
式（７）で表される。

【００５４】

【数７】

【００５５】この式（７）に式（１）を代入するととも
に、内壁付着物の厚さt1，t2の和（t1＋t2）をＣｘと
し、対比管２Ｂの透過γ線量Ｉ₀ を、平均値である基準
透過γ線量Ｅｓとすることにより、前記式（２）が得ら
れる。

【００５６】このような式（２）から得られた内壁付着
物厚さＣｘは、パソコン５０に接続した図示しない表示
手段、例えば、ＣＲＴ等のディスプレイやプリンタに送
られて表示される。

【００５７】このような本実施形態によれば、以下のよ
うな効果がある。すなわち、管２Ａ，２Ｂの中心を通る
線上に線源１０およびセンサ２０を配置し、静止させた
状態のまま、管２Ａ，２Ｂの中心を通る透過γ線量を測
定するので、従来のように管を走査しなくてもよくな
り、線源１０およびセンサ２０の移動動作を省略できる
から容易に測定できる。さらに、管を走査する従来の方
法よりも測定時間を短縮できる、具体的には、１ヶ所の
測定時間が３〜５分程度で済むので、迅速かつ容易に内
壁付着物厚さの測定を行える。

【００５８】また、管２Ａ，２Ｂの中心を通る透過γ線
量を測定するので、γ線が透過する管２Ａ，２Ｂの厚さ
（管２Ａ，２Ｂの透過厚さ）を、管２Ａ，２Ｂの内壁位
置を透過させる場合よりも小さくできる。従って、内壁
位置を通る透過放射線量の測定が必要な従来の方法と比
較して、１４／１００００程度の線源強度の線源１０を
利用でき、さらに、撮影用線源と比較すると、１／１０
００００の線源強度で済むので、被爆管理や放射線管理
区域の設定等を省略でき、内壁付着物厚さの測定を一層
容易化できる。特に、放射線管理区域の設定を省略でき
るため、測定中にも線源１０周辺で他の作業を行うこと
ができるから、作業効率の低下を確実に防止できる。

【００５９】さらに、測定管２Ａ及び対比管２Ｂの各透
過γ線量から内壁付着物３の厚さを算出するので、内壁
付着物の厚さが１ｍｍ程度以上あれば、確実に検出でき
るから、フィルム撮影による従来の方法と比較して、優
れた検出精度が得られる。

【００６０】そして、対比管２Ｂとして、材質および寸
法が測定管２Ａと略同一のものを用いるので、材質およ
び寸法の相違による補正を行う必要がなくなるから、内
壁付着物厚さを簡単に求めることができる。その上、例
えば、測定管２Ａの材質が不明な場合でも、測定管２Ａ
と同じ材質の対比管２Ｂを用いることで測定が可能とな
るので、様々な管を容易かつ確実に測定できる。

【００６１】さらに、線源１０およびセンサ２０を測定
治具３０に取り付けて、測定治具３０を管２Ａ，２Ｂに
装着することにより、線源１０およびセンサ２０を管２
Ａ，２Ｂの中心を通る線上に対向配置させるようにした
ので、測定治具３０を管２Ａ，２Ｂに装着するだけで、
線源１０およびセンサ２０を位置決めできるとともにそ
の状態に保持できるから、測定作業を容易化できる。

【００６２】また、測定管２Ａおよび対比管２Ｂの各肉
厚Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 を測定し、式（２）におい
て、内壁付着物厚さＣｘを、測定管２Ａおよび対比管２
Ｂの肉厚差Δｔに基づいて補正した値として算出するよ
うにしたので、仮に、互いに同寸法とされた測定管２Ａ
および対比管２Ｂの各肉厚に誤差があった場合でも、こ
の誤差により生じる透過γ線量の誤差を、式（２）にお
いて、確実に取り除くことができるから、高精度な測定
を実現できる。

【００６３】さらに、測定を測定管２Ａの長手方向にお
ける複数箇所に対して行うので、測定管２Ａにおける内
壁付着物３の付着状況を正確に把握できる。特に、加熱
炉管の場合、コーキングの付着状態を正確に測定できる
から、コーキング除去作業を効率よく行える。

【００６４】また、測定装置１は、線源１０およびセン
サ２０を管２Ａ，２Ｂの中心を通る線上に固定したまま
透過放射線量を測定するものであるため、線源１０およ
びセンサ２０の移動させるための移動手段を省略できる
から装置構成を簡略化できるうえ、走査による従来の方
法よりも短時間で簡単に測定を行える。

【００６５】さらに、測定治具３０は、一対の挟持片３
１，３２で管２Ａ，２Ｂを挟持するように構成されてい
るため、管２Ａ，２Ｂの方向に拘わらず、つまり、管２
Ａ，２Ｂが上下方向、水平方向等のいずれの方向に延び
るものであっても確実に装着できるから、優れた汎用性
を確保できる。

【００６６】また、挟持片３１，３２の一端は、回動可
能に連結されているので、一対の挟持片３１，３２を一
体化できるから良好な取扱性が得られるとともに部品点
数を少なくでき、かつ、管２Ａ，２Ｂに対して簡単に装
着できる。そして、挟持片３１，３２の他端は、バック
ル３４により連結固定できるように構成されているの
で、管２Ａ，２Ｂに対する脱着を一層容易に行える。

【００６７】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を
含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。

【００６８】すなわち、前記実施形態の測定治具３０の
挟持片３１，３２は、一端同士が丁番３３を介して回動
可能に連結されていたが、互いに分離されていてもよ
く、装着時に両端を互いに連結するようにしてもよい。
また、挟持片３１，３２の他端は、バックル３４により
連結自在とされていたが、バックル３４に限定されず、
例えば、ねじ等の止着具を用いて連結するように構成し
てもよい。さらに、前記実施形態では、線源１０および
センサ２０を測定治具３０を介して管２Ａ，２Ｂに装着
したが、測定治具３０は省略してもよく、この場合、線
源とセンサとをそれぞれ個別に管に対して装着してもよ
い。

【００６９】前記実施形態では、測定管２Ａの測定は、
その長手方向における複数箇所で行ったが、径方向にお
ける複数箇所についても測定を行えば、測定管２Ａにお
ける内壁付着物３の付着状態をより正確に測定できる。

【００７０】前記実施形態では、計測器４０からの透過
γ線量の信号をパソコン５０を用いて処理し、内壁付着
物厚さを求めるように構成したが、パソコンは省略して
もよく、この場合、例えば、計測器４０にＣＲＴやプリ
ンタ等を接続して各管２Ａ，２Ｂの透過γ線量を表示さ
せ、この透過γ線量の値を用いて内壁付着物厚さを式
（２）から算出してもよい。

【００７１】前記実施形態では、線源１０をγ線源と
し、γ線による測定を行ったが、放射線の種類はγ線に
限定されず、例えば、Ｘ線であってもよく、或いは、α
線、β線等を採用してもよい。なお、α線やβ線の吸収
は、光の場合とは異なるため、前記式（２）を適用でき
ないことから、例えば、予め、対比管および内壁付着物
が付着した管の各透過放射線量の差と、その内壁付着物
厚さの実測値とを求めて、これらの関係から検量線を作
成しておき、測定の際に、測定管および対比管の透過放
射線量を測定し、これらの差から検量線に基づいて内壁
付着物の厚さを求めるようにしてもよい。

【００７２】前記実施形態の線源１０は、セシウム137
を用いて構成したが、これに限定されず、コバルト60等
の他の放射性同位体を用いて構成してもよい。

【００７３】

【実施例】次に、本発明の有用性を、具体的な実施例に
基づいて説明する。 〔実施例〕本実施例は、前記実施形態に基づいて、加熱
炉管のコーキング厚さを測定する実験であり、以下の具
体的な条件等を採用した。 ・加熱炉管（測定管および対比管）の外径 ： ６Ｂ ・加熱炉管（測定管および対比管）の肉厚 ： １１．１ｍｍ ・測定管の測定箇所 ： ４ヶ所 ・対比管の測定箇所 ： ２ヶ所

【００７４】 ・線源の種類 ： セシウム137 ・放射能の強度 ： ３．７ＭＢｑ（ 100μＣｉ） ・照射時間 ： １分４０秒 ・照射線量 ： ４×１０^-9Ｃ／kg（14μＲ ） 本実施例の測定結果を、コーキング厚さの実測値ととも
に表１に示す。

【００７５】〔比較例〕本比較例は、従来の放射線撮影
法により加熱炉管のコーキング厚さを測定する実験であ
り、前記実施例１と同じ加熱炉管を測定した。すなわ
ち、線源からの放射線を加熱炉管（測定管）に照射し
て、この測定管を透過した放射線をフィルムに画像とし
て写し出し、そのフィルム画像上で測定管および内壁付
着物の各部分を目視で判定して内壁付着物の厚さを測定
した。具体的な条件は、以下の通りである。・線源の種
類 ：イリジウム192 ・放射能の強度 ： ２５９ＧＢｑ（７Ｃｉ） ・照射時間 ： １０分 ・照射線量 ： ２．０６×１０^-4Ｃ／kg （０．８Ｒ） 本比較例の測定結果を表１に示す。

【００７６】

【表１】

【００７７】表１より、実施例では、コーキング厚さの
測定結果が実測値とほぼ一致し、線源強度が微小でも高
精度な測定結果が得られることがわかり、これにより、
本発明の有用性を確認できた。一方、比較例では、コー
キング厚さの測定結果と実測値との差が大きく、本発明
よりも測定精度が劣ることがわかる。

【００７８】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
測定管および対比管の各々について、その中心を通る線
上に線源とセンサを配置し、これらを静止させた状態の
まま透過放射線量を測定するので、従来のように管を走
査しなくてもよいから、線源およびセンサの移動動作を
省略できるうえ、走査による従来の方法よりも測定時間
を短縮できるので、迅速かつ容易に測定を行える。ま
た、管の中心を通る透過放射線量を測定するので、放射
線が透過する管の厚さ（管の透過厚さ）を、管の内壁位
置を透過させる場合よりも小さくできる。従って、内壁
位置を通る透過放射線量の測定が必要な従来の方法より
も低い線源強度での測定が可能になるため、被爆管理や
放射線管理区域の設定等を省略できるから、測定を容易
化できる。特に、放射線管理区域の設定を省略できるた
め、測定中にも線源周辺で他の作業を行うことができる
から、作業効率の低下を確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す構成図。

【図２】前記実施形態の測定治具を示す斜視図。

【図３】前記実施形態のセンサを一部破断して示す図。

【図４】前記実施形態の対比管の測定状態を示す模式
図。

【図５】前記実施形態の測定管の測定状態を示す模式
図。

【図６】前記実施形態のコーキング厚さと透過γ線の減
衰量との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 測定装置 ３ 内壁付着物 ２Ａ 測定管 ２Ｂ 対比管 １０ 線源 ２０ センサ ３０ 測定治具 ３１，３２ 挟持片

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管の内壁付着物の厚さを外部から測定す
   るための管の内壁付着物厚さの測定方法であって、 測定対象となる測定管と、測定の基準となる対比管とを
   用意し、 前記測定管と交差しかつその中心を通る線上に、放射線
   を発する線源とこの線源からの放射線量を検出するため
   のセンサとを、当該測定管を挟んで対向配置し、 この測定管を透過した透過放射線量を前記センサを用い
   て検出し、 この透過放射線量と、予め測定した前記対比管の透過放
   射線量とから前記測定管の内壁付着物厚さを求めること
   を特徴とする管の内壁付着物厚さの測定方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した管の内壁付着物厚さ
   の測定方法において、 前記対比管として、材質および寸法が前記測定管と略同
   一のものを用いることを特徴とする管の内壁付着物厚さ
   の測定方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した管の
   内壁付着物厚さの測定方法において、 前記線源およびセンサは、前記管に対して着脱自在な測
   定治具に取り付けられ、 この測定治具を前記管に対して装着することにより、前
   記線源およびセンサを、当該管の中心を通る線上に対向
   配置させることを特徴とする管の内壁付着物厚さの測定
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれかに
   記載した管の内壁付着物厚さの測定方法において、 前記測定管および対比管の各肉厚を測定し、 前記透過放射線量から内壁付着物厚さを求めるときに、
   前記測定管および対比管の肉厚の差に基づく補正を行う
   ことを特徴とする管の内壁付着物厚さの測定方法。
5. 【請求項５】 管の内壁付着物の厚さを外部から測定す
   るための管の内壁付着物厚さの測定装置であって、 放射線を発する線源と、 この線源からの放射線量を検出するためのセンサと、 これらの線源およびセンサが取り付けられかつ前記管に
   着脱可能な測定治具とを備え、 この測定治具を前記管に装着した状態で、前記線源およ
   びセンサが、前記管と交差しかつその中心を通る線上に
   当該管を挟んで対向配置されるように構成されているこ
   とを特徴とする管の内壁付着物厚さの測定装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載した管の内壁付着物厚さ
   の測定装置において、 前記測定治具は、前記管を挟持する一対の挟持片を有
   し、 これらの挟持片は、一端が回動可能に連結されているこ
   とを特徴とする管の内壁付着物厚さの測定装置。