JPH11304772A

JPH11304772A - 円筒胴内壁面検査装置

Info

Publication number: JPH11304772A
Application number: JP10115701A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takabayashi; 順一高林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】人の接近が困難な円筒形構造体をその内壁面側
から検査する場合に、構造体の材質にかかわらずに遠隔
操作で所定の検査位置まで比較的容易にかつ正確にアク
セスできる検査装置を提供する。【解決手段】円筒胴内壁面検査装置は、円筒胴を有する
構造体をその円筒胴内の内壁面ＷＡを介して検査するた
めの検査部１０と、この検査部１０を円筒胴内の所定位
置まで案内する湾曲自在のガイドレール部３０と、この
ガイドレール部２０の湾曲動を内壁面ＷＡの曲率に応じ
て遠隔で制御するコントローラ８０とを備える。検査部
１０に移動自在のアーム４０を延設し、このアーム４０
の先端部に検査用センサ部５０を取り付ける。ガイドレ
ール部３０は、ワイヤ１３及びその巻取り機構１４の動
作で両端間距離を縮めることで湾曲可能となる。このガ
イドレール部３０に湾曲自在のラック１８を取り付け、
このラック１８を介して検査部１０が移動可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円筒形構造物の
内壁面側からその溶接部およびその近傍付近の健全性を
検査する装置などの円筒胴内壁面検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人が接近困難な円筒形または球形の構造
物の溶接部やその近傍の健全性等を調べる場合には、そ
の対象箇所まで遠隔操作でアクセス可能な装置やシステ
ムが必要となる。例えば、検査対象箇所の近傍付近にレ
ールを設置し、これに沿って装置本体をガイドする検査
装置が知られている。構造物の制約によりレールの常設
が困難であったり、あるいは検査箇所である溶接部が多
く存在するためにその全部をカバーするレールが設置で
きなかったりする場合には、対策として壁面に吸着可能
な磁石車輪を用いた無軌道検査装置も採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た磁石車輪では、検査装置が滑りやすくて精度の良い位
置決めが困難であったたり、構造物の材質によっては使
用できなかったりする。例えば、オーステナイト系ステ
ンレス鋼等の非磁性体で構成された構造物の場合には適
用できないといった問題があった。

【０００４】この対策として、特に非磁性体構造物の場
合にはその内部に存在する内容物を除去して人の接近で
きる環境を確保してから、実際にその場所まで人が入っ
て各種検査を実施したり、あるいは人の接近が可能な範
囲内の表面のみを水中ＴＶカメラ等を使用して遠隔で日
視検査する等の点検を行ったりする方法が採用されてい
る。しかしながら、内容物の除去作業は繁雑であり、前
述の遠隔操作と比べると各種検査を簡便かつ詳細に実施
できず、この問題は特に内容物に液体が含まれる場合に
顕著になるといった問題があった。

【０００５】この発明は、このような従来の事情を考慮
してなされたものであり、人の接近が困難な円筒形構造
体をその内壁面側から検査する場合に、構造体の材質に
かかわらずに遠隔操作で所定の検査位置まで比較的容易
にかつ正確にアクセスできる検査装置を提供すること
を、第１の目的とする。

【０００６】またこの発明は、構造体内部の液体を除去
せずに簡便かつ詳細に各種検査を実施することを、第２
の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明にかかる円筒胴内壁面検査装置
は、円筒胴を有する構造体をその円筒胴内の内壁面を介
して検査するための検査部と、この検査部を前記円筒胴
内の所定位置まで案内する湾曲自在のガイドレール部
と、このガイドレール部の湾曲動を前記内壁面の曲率に
応じて遠隔で制御する手段とを備えたことを特徴とす
る。これにより、円筒胴内の内壁面の曲率に合わせて個
々にガイドレールを準備する必要がなく、構造体の材質
にかかわらずに遠隔操作で所定の検査位置まで比較的容
易にかつ正確にアクセスできる。

【０００８】また請求項２記載の発明にかかる円筒胴内
壁面検査装置は、円筒胴を有する構造体をその円筒胴内
の内壁面を介して検査するための検査部と、この検査部
を前記円筒胴内の所定位置まで案内する湾曲自在のガイ
ドレール部とを備え、前記検査部は、前記ガイドレール
部の前記円筒胴内への挿入固定後にそのガイドレール部
に装着可能な構造に形成されたことを特徴とする。すな
わちこの場合には、検査装置をガイドレール部と検査部
とに分離し、これらの断面積を十分小さく構成すること
により、検査時にガイドレール部を構造体内に挿入し、
その壁面に固定してからそのガイドレール部に曲率を持
たせ、その後、このガイドレール部に検査部を装着で
き、これにより、構造物内面へのアクセスルートが狭く
ても検査装置を十分通過できる。

【０００９】請求項３記載の発明では、前記ガイドレー
ル部は、外力により任意の曲率で湾曲可能な高弾性材料
で構成されたことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明では、前記ガイドレー
ル部を、その両端間の距離を自在に縮めて自在に湾曲さ
せる機構を備えたことを特徴とする。この機構でガイド
レール両端の距離を縮めることによりガイドレール部に
曲率をつけることが可能となる。

【００１１】請求項５記載の発明では、前記ガイドレー
ル部は、その湾曲時に所定の円弧状態を成すようにその
バネ係数が中央部で最も高く、そこから両端部側のそれ
ぞれに向けて徐々に低くなるように設定されたことを特
徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明では、前記ガイドレー
ル部は、前記円筒胴内の内壁面に吸着可能な吸着機構部
を備えたことを特徴とする。これにより、サポート手段
がなくても構造体の壁面に対して検査装置を固定でき
る。

【００１３】請求項７記載の発明では、前記ガイドレー
ル部は、前記円筒胴内の内壁面との間の距離を検知する
検知器と、この検知器による検知信号に基づいて前記内
壁面との間の距離をそのガイドレール部の中央部と両端
部とでそれぞれ一致するように制御する手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１４】請求項８記載の発明では、前記吸着機構部
は、前記円筒胴内の内壁面との間で吸着状態のまま移動
可能な手段を備えたことを特徴とする。これにより、掘
付け後の精密位置あわせと、任意の位置に移動しながら
の連続検査とが可能となる。

【００１５】請求項９記載の発明では、前記ガイドレー
ル部は、前記円筒胴内の壁面に自在に接近可能な推進機
構を備えたことを特徴とする。推進機構としては例えば
流体噴出またはスクリュー等を例示できる。この推進機
構により、特別な壁面に接近させるためのサポート装置
が無くとも単独で壁面に接近し吸着固定できる。

【００１６】請求項１０記載の発明では、前記ガイドレ
ール部は、形状記憶合金で構成されたことを特徴とす
る。これにより、特別なガイドレール湾曲手段を必要と
せずにヒータ等の加熱手段のみで簡便に壁面に対して装
置の曲率を一致させることができる。

【００１７】請求項１１記載の発明では、前記ガイドレ
ール部は、前記検査部を案内するためのフレキシブルに
湾曲自在のラックを備えたことを特徴とする。これによ
り、検査部を精度良く移動させることができる。

【００１８】請求項１２記載の発明では、前記検査部
は、前記ガイドレール部との間で自在に着脱可能なクラ
ンプ機構を備えたことを特徴とする。これにより、検査
部はクランプ機構でガイドレール部との着脱可能となっ
ているため、ガイドレール部と検査部を分離して各々取
り扱うことにより、狭いアクセスルートからの装置挿入
が容易になるとともに、必要に応じて遠隔で検査部のみ
の交扱が可能となる。

【００１９】請求項１３記載の発明では、前記検査部
は、前記円筒胴内の予め設定された溶接線に対する位置
決めを実施する溶接部検知センサを備えたことを特徴と
する。

【００２０】請求項１４記載の発明では、前記検査部
は、前記溶接部検知センサの直近部に外観検査（ＶＴ）
を実施するＴＶカメラを備えたことを特徴とする。これ
により、溶接部の余盛が除去され外観上溶接位置が分か
らなかったとしても、正確に溶接部のＶＴが可能とな
る。

【００２１】請求項１５記載の発明では、前記検査部
は、前記溶接部検知センサとＴＶカメラとの直近部にピ
ーニング装置を備えたことを特徴とする。溶接部検知セ
ンサ及びＴＶカメラ直近にピーニング装置を組み込むこ
とにより、ＶＴで健全性を確認でき、同時にピーニング
を実施して溶接部の熱影響部の表面応力を圧縮に改質し
て耐ＳＣＣを向上できる。

【００２２】請求項１６記載の発明では、前記溶接部検
知センサは、磁気誘導法を利用したフェライト含有量を
測定するセンサであることを特徴とする。このセンサを
用いることにより、溶接部内に析出するγフェライトを
検知して母材部と溶接部の境界を確認できる。

【００２３】請求項１７記載の発明では、前記フェライ
ト含有量を測定するセンサは、前記構造体のピーニング
施工時の表面加工硬化により発生したマルテンサイト組
織を検出する手段を備えたことを特徴とする。これによ
り、ピーニング施工後に再度このセンサにてピーニング
施工部を測定することでピーニング施工に伴う表面加工
硬化で発生したマルテンサイト組織を検出でき、ピーニ
ング施工範囲を確認できる。

【００２４】請求項１８記載の発明では、前記溶接部検
知センサは、前記構造体の材料表層部を伝播可能な縦波
超音波（クリーピングウェーブ）を発生し且つその超音
波受信信号を受ける超音波探触子であり、この超音波探
触子による超音波受信信号中の前記構造体における溶接
部の粗大結晶粒による乱反射ノイズ信号に基づいて前記
構造体の母材部と溶接部の境界部を解析する手段とをさ
らに備えたことを特徴とする。

【００２５】請求項１９記載の発明では、前記超音波探
触子によるクリーピングウェーブを用いて前記溶接部の
位置を確認し、この溶接部の熱影響部に発生可能なＳＣ
Ｃの有無を検査する手段をさらに備えたことを特徴とす
る。

【００２６】請求項２０記載の発明では、前記溶接部検
知センサは、電磁誘導法を利用した渦流探傷センサであ
ることを特徴とする。この渦流探傷センサで溶接部にお
ける透磁率及び導電率の変化を捕らえることにより、母
材部と溶接部の境界を確認できる。

【００２７】請求項２１記載の発明では、前記渦流探傷
センサによる検出信号に基づいて前記構造体の溶接部の
位置を確認し、この溶接部近傍の表層部に発生可能な欠
陥の有無を検査する手段をさらに備えたことを特徴とす
る。

【００２８】請求項２２記載の発明では、前記検査部
は、前記構造体の欠陥部を除去または修復可能な加工用
ツールを備えたことを特徴とする。この加工用ツールを
搭載すれば、万一検査で欠陥が発見された場合でも加工
ツール付き検査部に取り替えてこの部分を除去または補
修することにより構造物の健全性を確保できる。

【００２９】請求項２３記載の発明では、前記ガイドレ
ール部は、前記円筒胴内の内壁面に対する傾斜角情報を
検出するレベルセンサと、このレベルセンサによる検出
信号に基づいて前記円筒胴内の内壁面との間の傾斜角を
補正する手段を備えたことを特徴とする。これにより、
ガイドレール部を構造体壁面に対して傾きなく固定でき
る。

【００３０】請求項２４記載の発明では、前記溶接部検
知センサによる検出信号に基づいて前記ガイドレール部
の前記構造体の溶接部に対する傾斜角を補正する手段を
さらに備えたことを特徴とする。これにより溶接部に対
して傾いて検査装置が取り付けられていても、これを補
正しながら探傷できる。

【００３１】上記の発明によれば、例えば円筒形構造物
に対して内壁面からその溶接部近傍の健全性を確認する
場合には、ガイドレール部と検査部とを個別に構造体上
部のアクセスロからその内部に吊り下ろし、これを内壁
面に吸着状態でその曲率とガイドレール部の曲率を一致
させるようにガイドレール部の湾曲動作を遠隔自動で制
御できる。従って、狭いアクセスロであっても検査装置
の装着が可能となり、構造体毎にその円筒胴内壁面の曲
率を合わせて複数のガイドレール部を準備する必要もな
くなり、一つの装置で任意の曲率を持つ構造体に対応で
きるといった利点がある。

【００３２】また構造体内部に液体を保持する場合に
は、その構造体上部のアクセスロからその内部に検査装
置を吊下げ、レベルセンサで水平または垂直を確認しな
がら壁面に接近させると共に、吸着部を作動させて検査
目的の壁面に吸着させ、この後ガイドレール部の両端間
の距離を縮める事によりガイドレールに曲率をつける。
この時ガイドレール部の少なくとも中央部と両端部の３
点が壁面に等距離で接地するためガイドレール部は構造
物内面の曲率に対応した曲率を持たせることも可能とな
る。

【００３３】さらに構造体の壁面に吸着させたガイドレ
ール部上に遠隔操作で検査部を固定し、その検査部をガ
イドレール部に沿って移動させることにより、溶接部及
び近傍に対してＶＴやＵＴなどの非破壊検査を実施し、
割れ等の欠陥の有無を正確に検査することで構造物の健
全性を確認でき、構造物の安全性向上に寄与できるとい
った利点もある。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる円筒胴内
壁面検査装置の具体的な実施の形態を図面を参照して説
明する。

【００３５】図１に示す円筒胴内壁面検査装置は、円筒
形または球形の容器などの円筒胴を有する構造体に対し
てその内壁面ＷＡの溶接部及びその近傍等の検査点検を
実施する装置に適用したものである。すなわち、この検
査装置は、自由にその曲率を変化させられるガイドレー
ル部１０と、このガイドレール部１０に沿って移動しな
がら各種センサ（後述）の駆動を行う検査部３０と、こ
の両者１０、３０の駆動を遠隔自動で制御するコントロ
ーラ８０とを備えている（図中の符号９０はガイドロー
プを示す）。この内、検査部３０はガイドレール部１０
に対して遠隔で着脱可能な本体を有し、その本体にはア
ーム４０が移動自在に延設され、そのアーム４０の先端
部に検査用センサ５０が配置されている。

【００３６】ガイドレール部１０は、図２〜図４に示す
ように高弾性材で構成された湾曲自在のレール１１と、
このレール１１の走行（長手）方向の両端部にそれぞれ
配設される保持板１２、１２とを備えている。この内、
保持板１２、１２には、レール１１の両端間距離を縮め
るためのワイヤ１３及びその巻取り機構１４が取り付け
られている。

【００３７】レール１１には、図２及び図３に示すよう
にその前面側の幅方向中央部でその長手方向に沿って検
査部３０の走行用のラック１８が組み込まれている。こ
のラック１８は、フレキシブルに湾曲自在の材質で構成
されている。またこのレール１１には、図４に示すよう
にその背面側の両端部にガイドレール部１１を固定する
ための吸着盤１５、１５と、この吸着盤１５、１５が壁
面Ｗａに吸着したままで移動を可能とする駆動輪１６、
１６とが配設されている。さらにレール１１の背面側の
中央部には、壁面ＷＡとの距離をレール１１の中央部と
両端部とでそれぞれ一致させるための検知器１７が取り
付けられている。これらの吸着盤１５、駆動輪１６、及
び検知器１７の設置箇所及びその数量については、特に
限定されるものでなく、例えばガイドレール部１０の固
定をより安定させるために図示のものとは別の位置に設
けてもよく、その数量を増やしてもよい。

【００３８】また、レール１１には検査部３０を精密に
駆動させるためにフレキシブルに湾曲可能なラック１８
が組み込まれている。さらに、保持板１２にはガイドレ
ール部１０を液中での吊下げ状態から移動させるための
流体噴出機構またはスクリュー機構等の推進機構１９
と、ガイドレール部１０の壁面に対する傾きを測定する
レベルセンサ２０とが配設されている。

【００３９】ここで、ガイドレール部１０の壁面ＷＡへ
の取り付け方法を説明する。

【００４０】まず、円筒形または球形をなす容器の点検
時などに内部に液体を保持した状態のままその上部アク
セス口から液中にガイドレール部１０を吊り下げて挿入
し、その後、このガイドレール部１０の傾きをレベルセ
ンサ２０により確認して検査対象となる溶接部に合わせ
てガイドローブ９０の操作でガイドレール部１０を水平
または垂直にする。

【００４１】そこで、推進機構１９を作動させ、ガイド
レール部１０を壁面ＷＡまで移動させてから外部に設置
した真空ポンプ（図示しない）の駆動により吸着盤１５
によて壁面ＷＡに吸着する。このとき、図５（ａ）に示
すようにレール１１は未だ直線状態（図示のレール１１
の長さＬ１及びその両端間距離Ｌ２の関係（Ｌ１＝Ｌ
２）参照）であるため、その曲率を壁面ＷＡの曲率に合
わせるため、図５（ｂ）に示すようにワイヤ巻取り機構
１４を作動させてワイヤ１３を引っ張ることによりレー
ル１１の長さＬ１よりもその両端間距離Ｌ２を縮め（Ｌ
１＞Ｌ２）、レール１１を湾曲させる。このとき、硬質
な材質の吸着盤１５により壁面ＷＡに吸着力を発生させ
ながらスライド移動するため、無理なくスムーズにレー
ル１１が湾曲する。

【００４２】このようなレール１１の湾曲動作は、レー
ル１１の部位ごとにその弾性係数を変えてあるため常に
円弧形状を保ちながら、その中央部に配置された検知器
１７が壁面ＷＡに接触するまで実施される。検知器１７
が壁面ＷＡに接触するとその先端部に配置したリミット
スイッチ２１（図３参照）の動作によりワイヤ巻取り機
構１４が停止し、これによりレール１１が常に壁面ＷＡ
の曲率と合った状態でその壁面ＷＡに保持される。

【００４３】ここで、ガイドレール部１０は、ワイヤ巻
取り１４機構等のレール１１両端間を縮める手段に限定
されるものではなく、レール１１自体を形状記憶合金を
用いて構成し、これをヒータ等の加熱手段により円弧上
に湾曲させてもよい。

【００４４】その後、このように壁面ＷＡに吸着したガ
イドレール部１０上に検査部３０を遠隔操作により設置
する。この検査部３０の構成及びその位置決め設置方法
を図６〜図８に基づいて説明する。

【００４５】検査部３０は、図６及び図７に示すように
Ｖ字状溝３１ａを有する４個のガイドローラ３１…３１
を矩形四隅の角部に備え、この内の下側（図６参照）２
個のガイドローラ３１、３１は図８に示すようにクラン
プ機構３２としてエアシリンダ３３によって上下方向に
可動するようになっている。

【００４６】そこでこの検査部３０自体のケーブル操作
にてレール１１に接近させ、上側２個のガイドローラ３
１、３１をレール１１の一方のエッジに噛み合わせ後で
エアシリンダ３３を作動させて下側のガイドローラ３
１、３１を引き上げてレール１１の他方のエッジに噛み
合わせることにより検査部３０がレール１１をクランプ
して固定される（図６中の符号４５はリニアガイド、符
号４６はクランプ検知リミットスイッチを示す）。この
とき同時に図６に示すように水平移動用モータ３４のギ
ア３５がレール１１のラック１８に噛み合い、検査部３
０を溶接線と水平方向に移動可能とする。なお、このと
きレール１１は幅広のため検査部３０の重さでたわむこ
とがない。

【００４７】また、検査部３０のアーム４０上には垂直
ガイドラック４１が取り付けられ、このガイドラック４
１が検査部３０上に配置した垂直移動用モータ３６のギ
ア３７に噛み合っている。このアーム４０は、検査部３
０上に配置したガイド３８によりその検査部３０に対し
て垂直方向に移動可能に固定されている。

【００４８】これらに検査部３０に配置された２つのモ
ータ、すなわち水平移動用モータ３４及び垂直移動用モ
ータ３６の駆動により、検査用センサ部５０はガイドレ
ール部１０に沿った溶接部近傍の一定面積範囲内の任意
の位置決め及びこの面積分の検査が可能となる。

【００４９】実際の検査を実施するには、まず上記のよ
うに円筒胴内壁面ＷＡへの装置据付け終了後、図６に示
すように検査部３０に配置した限界リミットスイッチ３
９からの検知信号に基づいて遠隔操作用コントローラ８
０の操作により検査部３０を一旦レール１１の端部まで
移動させ、その後でその検査部３０上のアーム４０をそ
の駆動範囲の端部まで移動させる。この後、コントロー
ラ８０からのシーケンシヤルまたはマニュアル操作によ
り、検査用センサ部５０を検査すべき範囲で矩形状にく
まなく移動させ、装置据付け部位の一定面積範囲内の検
査を実施する。この検査用センサ部５０を用いた探傷に
より、疑わしい箇所が確認された場合には、その場所に
コントローラ８０のマニュアル操作で検査用センサ部５
０を移動させ、詳細確認を実施する。

【００５０】この場合には、据付けられたレール１１の
可動範囲に当たる一定面積範囲分だけ検査が可能とな
る。従って、これに引き続いて溶接線に沿って検査を進
める場合には、ガイドレール部１０を付け替える必要が
あるが、一旦ガイドレール部１０を外せば、ガイドロー
プ９０の操作と推進機構１９のみで位置決め作業を正確
に行うのは困難である。

【００５１】そこで、ガイドレール部１０に取り付けた
駆動輪１６…１６により、壁面ＷＡに吸着後の位置調整
とその移動を行わせ、この動作をコントローラ８０によ
り遠隔で制御することにより、一旦壁面ＷＡに吸着した
円筒胴内壁面検査装置を壁面ＷＡの任意の位置に移動可
能となる。従って、一定面積範囲分の検査を実施した後
でも、この駆動輪１６の動作により壁面ＷＡから取り外
すことなく隣接する位置に移動できるため、引き続き検
査を実施することにより溶接部近傍の連続検査が可能と
なる。

【００５２】なお、この実施の形態では、円筒胴内壁面
検査装置の検査位置への位置決めは別に設置した監視装
置などにより位置関係を確認しながら行う構成であった
が、例えば構造体の設計上、継ぎ手の効率向上や加工上
の都合等の理由により位置決め目標としての溶接余盛部
が除去され、正確な装置位置決めが困難となる場合に
は、例えば検査用センサ部５０として以下の構成を用い
てもよい。

【００５３】図９及び図１０に示す検査用センサ部５０
は、溶接部検知センサ５１、ＴＶカメラ５２、照明部５
３、超音波探傷用探触子５４、及びピーニング装置５５
を備えた構成で、溶接部センサ５１により構造体の母材
部と溶接部の組織の違いを検知し、その境界位置を正確
に認識することにより、適当な目標物がない場合であっ
ても装置位置決めを正確に行うことができる。これと同
時に溶接部検知センサ５１と同レベルの位置にＴＶカメ
ラ５２を設置してあるため、外観上識別困難な溶接部及
びその熱影響部に対する目視検査も正確に実施できる。

【００５４】また溶接部検知センサ５１のレベルを基準
として超音波探傷用探触子５４を配置してあるため、表
面のみでなく板厚全体をカバーする範囲で正確な探傷検
査が可能となる。さらにこの溶接部検知センサ５１のレ
ベルに合わせてピーニング装置５５を組み込んであるた
め、溶接により引っ張り応力状態となる溶接熱影響部に
対してピーニングを実施し、その表面応力を圧縮に改質
することにより健全性を確認しながら耐ＳＣＣ性も向上
させることも可能である。

【００５５】上記の溶接部検知センサ５１は、様々な物
が適用可能である。

【００５６】（１）例えば、溶接部検知センサ５１とし
てオーステナイト系ステンレス鋼溶接部に析出するγフ
ェライトを検出する磁気誘導法を利用したフェライト含
有量測定センサを適用した場合には、溶接境界部を±１
ｍｍの精度で検出できると共に、ピーニング実施後には
マルテンサイト化した組織を検出でき、ピーニング実施
範囲を確認できるといった利点がある。

【００５７】（２）また、フェライト含有量測定センサ
の代りに材料表層部を伝播する縦波超音波（クリーピン
グウェーブ）を発生させる超音波探触子を用いた場合に
は、溶接部の粗大化結晶粒からの乱反射超音波信号を捕
らえることにより溶接境界部を認識できる。この場合に
は、フェライト含有量測定センサよりも境界部検知精度
が悪くなるものの、他の超音波探傷装置では不得意な表
層部検査を実施でき、溶接境界部検知と同時に熱影響部
に発生する可能性のあるＳＣＣの有無の確認及び溶接部
内の表層部における欠陥の有無を確認できるといった利
点もある。

【００５８】（３）この溶接部検知センサ５１として渦
流探傷センサを用いた場合には、材料がニッケル基合金
材で溶接部にγフェライトが析出しない場合でも溶接境
界を精度良く検出でき、クリーピングウェーブセンサと
同様に溶接境界部検知と同時に表層部に発生した欠陥も
検出できるといった利点がある。

【００５９】なお、円筒胴内壁面検査装置による検査で
欠陥が確認された場合には、これを補修する必要がある
が、この欠陥が特に表層部に存在する場合にはこの発明
におけるガイドレール部１０をそのまま加工用として兼
用する構成が可能となる。この一例を図１１〜図１４に
示す。

【００６０】図１１及び図１２は、検査用センサ部５０
に欠陥部等を削り取るグラインダツール、すなわちグラ
インダ６０及び砥石６１の加工用ツールを取り付けた場
合を示す。同様に図１３及び図１４は、加工用ツールと
して欠陥を塞ぐためのバッチ保持機能付溶接装置、すな
わち溶接トーチ６５、トーチ旋回機構６６、パッチホル
ダ打６７、及びパッチ６８を取り付けた場合を示す。

【００６１】例えば、検査終了後、検査部３０のみ取り
外し、検査部３０の検査用センサ５０の代りにグライン
ダツールを取り付け、この加工用ツールにより欠陥部を
削り取ったり、あるいはバッチ保持機能付溶接装置を取
り付け、このツールによりバッチを当該部に当てて溶接
することで欠陥を塞いだりすることができる。このよう
な加工用ツールのアクセスは、検査で確認された装置の
欠陥位置情報に基づいて正確に行われ、その結果、迅速
かつ簡便に欠陥の除去または補修が可能となるといった
利点もある。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
円筒胴を有する構造物の内壁面に曲率に合わせてガイド
レール部を自在に湾曲させることにより、内壁面に対し
て接近してより正確に位置決めを実施でき、その内壁面
の曲率に応じて装置を連続して移動させることができ
る。その結果、構造体に曲率変化がある場合であっても
一つの装置で対応できることから、例えば水中遠隔作業
で連続的に接近して詳細に検査することにより健全性を
確認でき、円筒形構造物のより一層の安全性向上に寄与
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる円筒胴内壁面検査装置の全体
構成を示す概略斜視図。

【図２】ガイドレール部の構造を示す概略正面図。

【図３】ガイドレール部の構造を示す概略平面図。

【図４】ガイドレール部の構造を示す概略背面図。

【図５】ガイドレール部のレール湾曲の原理を説明する
図で、（ａ）は湾曲前の直線状態の説明図、（ｂ）は湾
曲時の説明図。

【図６】検査部の構造を示す概略正面図。

【図７】検査部の構造を示す概略側面図。

【図８】検査部のクランプ構造を示す概略図。

【図９】検査用センサ部の構造を示す概略平面図。

【図１０】検査用センサ部の構造を示す概略側面図。

【図１１】グラインダツールの構造を説明する概略平面
図。

【図１２】グラインダツールの構造を説明する概略側面
図。

【図１３】バッチ保持機能溶接装置を説明する概略平面
図。

【図１４】バッチ保持機能溶接装置を説明する概略側面
図。

【符号の説明】

１０ガイドレール部１１レール１２保持板１３ワイヤ１５吸着盤１６駆動輪１７検知器１８ラック１９推進機構２０レベルセンサ２１リミットスイッチ３０検査部３１ガイドローラ３２クランプ機構３３エアシリンダ３４水平移動用モータ３５ギア３６垂直移動用モータ３７ギア３８ガイド３９限界リミットスイッチ４０アーム４１垂直ガイドラック４５リニアガイド４６クランプ検知リミットスイッチ５０検査用センサ部５１溶接部検知センサ５２ＴＶカメラ５３照明部５４超音波探傷用探触子５５ピーニング装置５６バッチ６０グラインダ６５溶接トーチ６６トーチ旋回機構６７パッチホルダ６８パッチ８０コントローラ９０ガイドロープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒胴を有する構造体をその円筒胴内の
内壁面を介して検査するための検査部と、この検査部を
前記円筒胴内の所定位置まで案内する湾曲自在のガイド
レール部と、このガイドレール部の湾曲動を前記内壁面
の曲率に応じて遠隔で制御する手段とを備えたことを特
徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項２】円筒胴を有する構造体をその円筒胴内の
内壁面を介して検査するための検査部と、この検査部を
前記円筒胴内の所定位置まで案内する湾曲自在のガイド
レール部とを備え、前記検査部は、前記ガイドレール部
の前記円筒胴内への挿入固定後にそのガイドレール部に
装着可能な構造に形成されたことを特徴とする円筒胴内
壁面検査装置。
【請求項３】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部は、外力により任意の曲率で湾曲可
能な高弾性材料で構成されたことを特徴とする円筒胴内
壁面検査装置。
【請求項４】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部を、その両端間の距離を自在に縮め
て自在に湾曲させる機構を備えたことを特徴とする円筒
胴内壁面検査装置。
【請求項５】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部は、その湾曲時に所定の円弧状態を
成すようにそのバネ係数が中央部で最も高く、そこから
両端部側のそれぞれに向けて徐々に低くなるように設定
されたことを特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項６】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部は、前記円筒胴内の内壁面に吸着可
能な吸着機構部を備えたことを特徴とする円筒胴内壁面
検査装置。
【請求項７】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部は、前記円筒胴内の内壁面との間の
距離を検知する検知器と、この検知器による検知信号に
基づいて前記内壁面との間の距離をそのガイドレール部
の中央部と両端部とでそれぞれ一致するように制御する
手段とを備えたことを特徴とする円筒胴内壁面検査装
置。
【請求項８】請求項６記載の発明において、前記吸着
機構部は、前記円筒胴内の内壁面との間で吸着状態のま
ま移動可能な手段を備えたことを特徴とする円筒胴内壁
面検査装置。
【請求項９】請求項１または２記載の発明において、
前記ガイドレール部は、前記円筒胴内の壁面に自在に接
近可能な推進機構を備えたことを特徴とする円筒胴内壁
面検査装置。
【請求項１０】請求項１または２記載の発明におい
て、前記ガイドレール部は、形状記憶合金で構成された
ことを特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項１１】請求項１または２記載の発明におい
て、前記ガイドレール部は、前記検査部を案内するため
のフレキシブルに湾曲自在のラックを備えたことを特徴
とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項１２】請求項１から１１までのいずれか１項
に記載の発明において、前記検査部は、前記ガイドレー
ル部との間で自在に着脱可能なクランプ機構を備えたこ
とを特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項１３】請求項１２記載の発明において、前記
検査部は、前記円筒胴内の予め設定された溶接線に対す
る位置決めを実施する溶接部検知センサを備えたことを
特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項１４】請求項１３記載の発明において、前記
検査部は、前記溶接部検知センサの直近部に外観検査
（ＶＴ）を実施するＴＶカメラを備えたことを特徴とす
る円筒胴内壁面検査装置。
【請求項１５】請求項１４記載の発明において、前記
検査部は、前記溶接部検知センサとＴＶカメラとの直近
部にピーニング装置を備えたことを特徴とする円筒胴内
壁面検査装置。
【請求項１６】請求項１３記載の発明において、前記
溶接部検知センサは、磁気誘導法を利用したフェライト
含有量を測定するセンサであることを特徴とする円筒胴
内壁面検査装置。
【請求項１７】請求項１６記載の発明において、前記
フェライト含有量を測定するセンサは、前記構造体のピ
ーニング施工時の表面加工硬化により発生したマルテン
サイト組織を検出する手段を備えたことを特徴とする円
筒胴内壁面検査装置。
【請求項１８】請求項１３記載の発明において、前記
溶接部検知センサは、前記構造体の材料表層部を伝播可
能な縦波超音波（クリーピングウェーブ）を発生し且つ
その超音波受信信号を受ける超音波探触子であり、この
超音波探触子による超音波受信信号中の前記構造体にお
ける溶接部の粗大結晶粒による乱反射ノイズ信号に基づ
いて前記構造体の母材部と溶接部の境界部を解析する手
段とをさらに備えたことを特徴とする円筒胴内壁面検査
装置。
【請求項１９】請求項１８記載の発明において、前記
超音波探触子によるクリーピングウェーブを用いて前記
溶接部の位置を確認し、この溶接部の熱影響部に発生可
能なＳＣＣの有無を検査する手段をさらに備えたことを
特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項２０】請求項１３記載の発明において、前記
溶接部検知センサは、電磁誘導法を利用した渦流探傷セ
ンサであることを特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項２１】請求項２０記載の発明において、前記
渦流探傷センサによる検出信号に基づいて前記構造体の
溶接部の位置を確認し、この溶接部近傍の表層部に発生
可能な欠陥の有無を検査する手段をさらに備えたことを
特徴とする円筒胴内壁面検査装置。
【請求項２２】請求項２記載の発明において、前記検
査部は、前記構造体の欠陥部を除去または修復可能な加
工用ツールを備えたことを特徴とする円筒胴内壁面検査
装置。
【請求項２３】請求項２記載の発明において、前記ガ
イドレール部は、前記円筒胴内の内壁面に対する傾斜角
情報を検出するレベルセンサと、このレベルセンサによ
る検出信号に基づいて前記円筒胴内の内壁面との間の傾
斜角を補正する手段を備えたことを特徴とする円筒胴内
壁面検査装置。
【請求項２４】請求項１３記載の発明において、前記
溶接部検知センサによる検出信号に基づいて前記ガイド
レール部の前記構造体の溶接部に対する傾斜角を補正す
る手段をさらに備えたことを特徴とする円筒胴内壁面検
査装置。