JPS626153A - 浸炭計測用プル−ブ - Google Patents
浸炭計測用プル−ブInfo
- Publication number
- JPS626153A JPS626153A JP14597185A JP14597185A JPS626153A JP S626153 A JPS626153 A JP S626153A JP 14597185 A JP14597185 A JP 14597185A JP 14597185 A JP14597185 A JP 14597185A JP S626153 A JPS626153 A JP S626153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic
- hall element
- tube
- carburized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、石油化学工業におけるエチレン製造用クラブ
キングチューブ内面に発生する浸炭部を外表面から非破
壊的に計測する際等に用いる浸炭計測用プルーブに関す
るものである。
キングチューブ内面に発生する浸炭部を外表面から非破
壊的に計測する際等に用いる浸炭計測用プルーブに関す
るものである。
〈従来の技術〉
原料ナフサを高温・高圧下に熱分解してエチレン等を回
収するための反応管であるエチレン製造用クラブキング
チューブとしては、ＡＳＴＭ ＨＫ４０（０，４％Ｃ−
２５％Ｃｒ −２０％Ｎｉ） 、ＨＰ４５ （０，４５
％Ｃ−２５％Ｃｒ −３５％Ｎｉ） 、又はＩＰ改良材
（ＨＰ材にＭＯｌＷ、Ｎｂ等を単独若しくは複合添加し
たもの）等が使用されている。
収するための反応管であるエチレン製造用クラブキング
チューブとしては、ＡＳＴＭ ＨＫ４０（０，４％Ｃ−
２５％Ｃｒ −２０％Ｎｉ） 、ＨＰ４５ （０，４５
％Ｃ−２５％Ｃｒ −３５％Ｎｉ） 、又はＩＰ改良材
（ＨＰ材にＭＯｌＷ、Ｎｂ等を単独若しくは複合添加し
たもの）等が使用されている。
クランキングチューブは、長期間使用されろうちに、チ
ューブ内面に反応に伴って生成される炭７”″ｔ″″゛
０°（ｔ″″″′”′“１°°”ｔ、ｔ−ｒｉｇ
。
ューブ内面に反応に伴って生成される炭７”″ｔ″″゛
０°（ｔ″″″′”′“１°°”ｔ、ｔ−ｒｉｇ
。
内部に拡散して浸炭が発生する。浸炭により浸入した炭
素は、Ｃｒ炭化物を形成し、浸炭が加速された状態では
Ｃｒ炭化物が粗大となり、低温域（約８００℃以下）で
著しい延性低下を招く。またチューブの浸炭部の熱膨張
係数は、非浸炭部のそれより小さいので、急激な加熱・
冷却を行なうと、引張・圧縮応力の発生と、前記低温域
での延性低下とが重畳り、７、ヶｓ−７’ ＆’：、、
破壊ヵ、生ず、。よがあ７ ［た。
素は、Ｃｒ炭化物を形成し、浸炭が加速された状態では
Ｃｒ炭化物が粗大となり、低温域（約８００℃以下）で
著しい延性低下を招く。またチューブの浸炭部の熱膨張
係数は、非浸炭部のそれより小さいので、急激な加熱・
冷却を行なうと、引張・圧縮応力の発生と、前記低温域
での延性低下とが重畳り、７、ヶｓ−７’ ＆’：、、
破壊ヵ、生ず、。よがあ７ ［た。
従って、チューブの破壊を未然に防止し、安全で円滑な
操業を維持するには、浸炭検査を定期的に実施し、浸炭
の有無、及びその進行状況を適確に把握することが必要
である。
操業を維持するには、浸炭検査を定期的に実施し、浸炭
の有無、及びその進行状況を適確に把握することが必要
である。
浸炭深さを非破壊的に測定する方法としては、浸炭部の
組成変化、即ちＣｒの欠乏と、Ｆｅ及びＮｉの相対的増
量に伴なう磁気特性の変化を利用した各種の磁気測定法
が知られている。例えば、電磁誘導によりチューブの浸
炭深さを測定する方法、ホール効果を応用したガウスメ
ータを用いる方法等がある。
組成変化、即ちＣｒの欠乏と、Ｆｅ及びＮｉの相対的増
量に伴なう磁気特性の変化を利用した各種の磁気測定法
が知られている。例えば、電磁誘導によりチューブの浸
炭深さを測定する方法、ホール効果を応用したガウスメ
ータを用いる方法等がある。
ガウスメータを用いる測定方法は、第４図に示すように
ガウスメータ本体ｌに接続されたホール素子２を内蔵す
るプループ３を、被検材であるチューブ４の外表面にあ
てがい、その内面に浸炭部５が存在すると、浸炭部５の
残留磁気の磁力線がホール素子２を横切ることにより生
じるホール起電圧を検出して、浸炭部５の深さを測定す
るようにしたものである。しかしながら、浸炭部の磁束
密度はあまりにも小さく （ＨＰ材で２〜３ガウス程
度）地磁気よりわずかに大きい程度では浸炭深さを正確
に測定するにはいたらない。
ガウスメータ本体ｌに接続されたホール素子２を内蔵す
るプループ３を、被検材であるチューブ４の外表面にあ
てがい、その内面に浸炭部５が存在すると、浸炭部５の
残留磁気の磁力線がホール素子２を横切ることにより生
じるホール起電圧を検出して、浸炭部５の深さを測定す
るようにしたものである。しかしながら、浸炭部の磁束
密度はあまりにも小さく （ＨＰ材で２〜３ガウス程
度）地磁気よりわずかに大きい程度では浸炭深さを正確
に測定するにはいたらない。
〈発明が解決しようとする問題点〉
一方、磁気誘導法により得られる浸炭深さ測定結果と、
破壊検査による実測結果とを対比すると、ＨＫ４０材チ
ューブについては比較的良い対応が得られるものの、Ｉ
ＩＰ材やＨＰ改良材のチューブでは、測定値のバラツキ
が大−きく、信頼性に乏しがった。
破壊検査による実測結果とを対比すると、ＨＫ４０材チ
ューブについては比較的良い対応が得られるものの、Ｉ
ＩＰ材やＨＰ改良材のチューブでは、測定値のバラツキ
が大−きく、信頼性に乏しがった。
これは、ＨＰ材やＩＩＰ改良材のチューブ４では、その
外表面に生成した脱炭層（その深さはチューブの使用温
度、使用時間に依存し、高温、長時間となる程、深さが
増す）６に脱炭と共に脱Ｃｒが生じ、その部分の透磁率
が高くなることによるものである。即ち、これらのチュ
ーブ４にあっては、高温下で長時間使用されると、チュ
ーブ内面に浸炭が生じていなくても、外表面に生じた脱
炭層（層深さ約５０〜５００μｍ）６によりその深さが
大きい場合に高い指示値を示すのでこの指示値部を浸炭
発生と見誤るためである。
外表面に生成した脱炭層（その深さはチューブの使用温
度、使用時間に依存し、高温、長時間となる程、深さが
増す）６に脱炭と共に脱Ｃｒが生じ、その部分の透磁率
が高くなることによるものである。即ち、これらのチュ
ーブ４にあっては、高温下で長時間使用されると、チュ
ーブ内面に浸炭が生じていなくても、外表面に生じた脱
炭層（層深さ約５０〜５００μｍ）６によりその深さが
大きい場合に高い指示値を示すのでこの指示値部を浸炭
発生と見誤るためである。
このため従来では、チューブ４の浸炭部５の有無及び深
さを測定する際には、チューブ４外表面の脱炭層６を予
めグラインダ等で研削除去した上で再測定し、評価しな
ければならないと云うのが実情である。従って、測定個
所が僅かである場合はともかく、多数の個所を測定しよ
うとすれば、多大の時間を費やさなければならず、実用
性の点で問題が多い。
さを測定する際には、チューブ４外表面の脱炭層６を予
めグラインダ等で研削除去した上で再測定し、評価しな
ければならないと云うのが実情である。従って、測定個
所が僅かである場合はともかく、多数の個所を測定しよ
うとすれば、多大の時間を費やさなければならず、実用
性の点で問題が多い。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は、このような従来の問題点を解決するためのも
のであって、そのための具体的手段として、磁石と、該
磁石の磁場内に配置されたホール素子とを備え、外表面
に脱炭層を有する被検材内部の浸炭部を、ホール素子を
通る磁力線の変化によって計測するようにした浸炭計測
用プルーブにおいて、一対の磁極が被検材に対して遠近
方向となるように磁石を設け、この磁石の磁極間の略中
央部にホール素子を設け、被検材の浸炭部のない部分に
おける透磁率と略同等の透磁率を有するダミー片を、磁
石の被検材と反対側に設けたものである。
のであって、そのための具体的手段として、磁石と、該
磁石の磁場内に配置されたホール素子とを備え、外表面
に脱炭層を有する被検材内部の浸炭部を、ホール素子を
通る磁力線の変化によって計測するようにした浸炭計測
用プルーブにおいて、一対の磁極が被検材に対して遠近
方向となるように磁石を設け、この磁石の磁極間の略中
央部にホール素子を設け、被検材の浸炭部のない部分に
おける透磁率と略同等の透磁率を有するダミー片を、磁
石の被検材と反対側に設けたものである。
く作 用〉
浸炭部１７のない部分では、ホール素子１３を中心とす
る磁石１２の長手方向に磁力線の分布が略対称であるか
ら、ホール素子１３からは起電圧は発生しない。浸炭部
１７に接近すると、それによって磁力線が強く引きつけ
られるため、ホール素子１３を通る磁力線がホール素子
１３を斜めに横切ることになり、このホール素子１３に
起電圧が発生し、浸炭部１７の存在を判断できる。
る磁石１２の長手方向に磁力線の分布が略対称であるか
ら、ホール素子１３からは起電圧は発生しない。浸炭部
１７に接近すると、それによって磁力線が強く引きつけ
られるため、ホール素子１３を通る磁力線がホール素子
１３を斜めに横切ることになり、このホール素子１３に
起電圧が発生し、浸炭部１７の存在を判断できる。
〈実施例〉
以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第１
図に示すように、この浸炭計測用プルーブ１０は、保護
容器１１内に永久磁石１２と計測用のホール素子１３と
を設けると共に、保護容器１１上にダミー片１４を取付
けて成る。磁石１２は中実の棒状であって、一対の磁極
Ｎ−３が被検材たるクランキングチューブ１５の遠近方
向となるように、チューブ１５に直角方向に配置されて
いる。ホール素子１３は磁石１２の一側において、その
一対の磁極Ｎ−５間の中央部に磁石１２と平行に配置さ
れている。ホール素子１３は磁石１２の磁場内にあり、
板厚方向に横切る磁力線に対して直角方向に電流を流し
た時に、その磁力線及び電流に直角方向に起電圧が生じ
るように構成されている。なお、チューブ１５は外表面
の全域に脱炭層１６を有し、また内部側に浸炭部１７が
発生している。ダミー片１４はチューブ１５の浸炭部１
７以外の部分と略同等の透磁率を有するものであり、例
えば脱炭層１８を有するクランキングチューブの一部を
切断して使用することも可能であるし、また全くの別部
材を使用しても良い。
図に示すように、この浸炭計測用プルーブ１０は、保護
容器１１内に永久磁石１２と計測用のホール素子１３と
を設けると共に、保護容器１１上にダミー片１４を取付
けて成る。磁石１２は中実の棒状であって、一対の磁極
Ｎ−３が被検材たるクランキングチューブ１５の遠近方
向となるように、チューブ１５に直角方向に配置されて
いる。ホール素子１３は磁石１２の一側において、その
一対の磁極Ｎ−５間の中央部に磁石１２と平行に配置さ
れている。ホール素子１３は磁石１２の磁場内にあり、
板厚方向に横切る磁力線に対して直角方向に電流を流し
た時に、その磁力線及び電流に直角方向に起電圧が生じ
るように構成されている。なお、チューブ１５は外表面
の全域に脱炭層１６を有し、また内部側に浸炭部１７が
発生している。ダミー片１４はチューブ１５の浸炭部１
７以外の部分と略同等の透磁率を有するものであり、例
えば脱炭層１８を有するクランキングチューブの一部を
切断して使用することも可能であるし、また全くの別部
材を使用しても良い。
ダミー片１４は、磁石１２に対してチューブ１５と略対
称になる位置に配置され、かつ保護容器１１に取付けら
れている。従って、チューブ１５に透磁率の高い脱炭層
１６があるにも拘らず、ホール素子１３を中心とする磁
石Ｉ２長手方向の磁力線分布は、チューブ１５の浸炭部
１７以外の部分と対応する時には均等であり、脱炭層１
６の影響を除去できるようになっている。保護容器１１
は非磁性材料によって構成されている。
称になる位置に配置され、かつ保護容器１１に取付けら
れている。従って、チューブ１５に透磁率の高い脱炭層
１６があるにも拘らず、ホール素子１３を中心とする磁
石Ｉ２長手方向の磁力線分布は、チューブ１５の浸炭部
１７以外の部分と対応する時には均等であり、脱炭層１
６の影響を除去できるようになっている。保護容器１１
は非磁性材料によって構成されている。
上記構成のプルーブｌＯを用いてチューブ１５の浸炭部
１７の有無の計測を行なう際には、プルーブ１゜をチュ
ーブ１５外表面にあてがい、チューブ１５の軸心方向及
び周方向にプルーブ１ｏを走査する。
１７の有無の計測を行なう際には、プルーブ１゜をチュ
ーブ１５外表面にあてがい、チューブ１５の軸心方向及
び周方向にプルーブ１ｏを走査する。
チューブ１５に浸炭部１７がない場合には、チューブ１
５の脱炭層１６に対応した脱炭層１８を有するダミー片
１４があるので、磁石１２のＮ極側がら出た磁力線は、
ホール素子１３の部分では略平行に通ってＳ極側に入る
ため、ホール素子１３の起電圧は零又はそれに近い値を
示す。従って、チューブ１５内部に浸炭部１７の存在し
ないことが判かる。
５の脱炭層１６に対応した脱炭層１８を有するダミー片
１４があるので、磁石１２のＮ極側がら出た磁力線は、
ホール素子１３の部分では略平行に通ってＳ極側に入る
ため、ホール素子１３の起電圧は零又はそれに近い値を
示す。従って、チューブ１５内部に浸炭部１７の存在し
ないことが判かる。
浸炭部１７が存在する場合には、その透磁率が大であり
、しかも断面積が大であるから、磁石１２のＮ極から出
た磁力線は第２図に示すように浸炭部１７側に強く引つ
けられて、この浸炭部１７側でチューブ１５長手方向に
広がった後、Ｓ極側に入るため、ホール素子１３の近傍
では磁場の磁力線は斜め方向に傾斜する。従って、ホー
ル素子１３を通る磁力線は、ホール素子１３を斜め方向
に横切ることになり、その磁束密度に応じた起電圧が発
生する。つまり、浸炭部１７に対応する部分では、第３
図に示すようにホール素子１３に起電圧が発生するので
、その出力によって浸炭部１７の存在及びその深さを判
断できる。
、しかも断面積が大であるから、磁石１２のＮ極から出
た磁力線は第２図に示すように浸炭部１７側に強く引つ
けられて、この浸炭部１７側でチューブ１５長手方向に
広がった後、Ｓ極側に入るため、ホール素子１３の近傍
では磁場の磁力線は斜め方向に傾斜する。従って、ホー
ル素子１３を通る磁力線は、ホール素子１３を斜め方向
に横切ることになり、その磁束密度に応じた起電圧が発
生する。つまり、浸炭部１７に対応する部分では、第３
図に示すようにホール素子１３に起電圧が発生するので
、その出力によって浸炭部１７の存在及びその深さを判
断できる。
なおダミー片１４は、計測すべき被検材の条件、例えば
加熱温度が高くて脱炭深さが大となる場合には、それに
応じた透磁率のダミーに変更する必要がある。従って、
保護容器１１に対して着脱自在にダミー片１４を設けて
おけば、プルーブｌｏの汎用性が得られる。
加熱温度が高くて脱炭深さが大となる場合には、それに
応じた透磁率のダミーに変更する必要がある。従って、
保護容器１１に対して着脱自在にダミー片１４を設けて
おけば、プルーブｌｏの汎用性が得られる。
磁石は永久磁石１２に代替して電磁石を利用しても良い
、また磁石１２の形状、構造等は、特に限定されるもの
でなく、被検材等に応じて任意に設計変更可能である。
、また磁石１２の形状、構造等は、特に限定されるもの
でなく、被検材等に応じて任意に設計変更可能である。
プルーブ１０はチューブ１５の周方向に複数個設けてお
いても良い。
いても良い。
〈発明の効果〉
本発明によれば、一対の磁極が被検材に対して遠近方向
となるように磁石を設け、この磁石の磁極間の略中央部
にホール素子を設け、被検材の浸炭部のない部分におけ
る透磁率と略同等の透磁率を有するダミー片を、磁石の
被検材と反対側に設けているので、浸炭部の計測時に、
浸炭部以外の部分による影響を除去することが可能であ
り、例えば、クランキングチューブ等の場合、その外表
面の脱炭層の除去が不要になり、信幀性のある計測を容
易、迅速に行ない得る利点がある。
となるように磁石を設け、この磁石の磁極間の略中央部
にホール素子を設け、被検材の浸炭部のない部分におけ
る透磁率と略同等の透磁率を有するダミー片を、磁石の
被検材と反対側に設けているので、浸炭部の計測時に、
浸炭部以外の部分による影響を除去することが可能であ
り、例えば、クランキングチューブ等の場合、その外表
面の脱炭層の除去が不要になり、信幀性のある計測を容
易、迅速に行ない得る利点がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はその
作用説明図、第３図は出力波形図、第４図は従来例を示
す構成図である。 ＩＯ・・・プルーブ、１２・・・永久磁石、１３・・・
ホール素子、１４・・・ダミー片、１５・・・クランキ
ングチューブ。 特 許 出 願 人 久保田鉄工株式会社第１図 第 ３図 第２ 図 ！１４図
作用説明図、第３図は出力波形図、第４図は従来例を示
す構成図である。 ＩＯ・・・プルーブ、１２・・・永久磁石、１３・・・
ホール素子、１４・・・ダミー片、１５・・・クランキ
ングチューブ。 特 許 出 願 人 久保田鉄工株式会社第１図 第 ３図 第２ 図 ！１４図
Claims (1)
- １、磁石と、該磁石の磁場内に配置されたホール素子と
を備え、外表面に脱炭層を有する被検材内部の浸炭部を
、ホール素子を通る磁力線の変化によって計測するよう
にした浸炭計測用プルーブにおいて、一対の磁極が被検
材に対して遠近方向となるように磁石を設け、この磁石
の磁極間の略中央部にホール素子を設け、被検材の浸炭
部のない部分における透磁率と略同等の透磁率を有する
ダミー片を、磁石の被検材と反対側に設けたことを特徴
とする浸炭計測用プルーブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14597185A JPS626153A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 浸炭計測用プル−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14597185A JPS626153A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 浸炭計測用プル−ブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS626153A true JPS626153A (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15397225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14597185A Pending JPS626153A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 浸炭計測用プル−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS626153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970463A (en) * | 1989-03-13 | 1990-11-13 | Durakool Incorporated | Temperature stable proximity sensor with sensing of flux emanating from the lateral surface of a magnet |
| WO2010098218A1 (ja) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 住友金属工業株式会社 | 浸炭検知方法 |
| WO2013061667A1 (ja) | 2011-10-25 | 2013-05-02 | 新日鐵住金株式会社 | 浸炭検知方法 |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP14597185A patent/JPS626153A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4970463A (en) * | 1989-03-13 | 1990-11-13 | Durakool Incorporated | Temperature stable proximity sensor with sensing of flux emanating from the lateral surface of a magnet |
| WO2010098218A1 (ja) | 2009-02-25 | 2010-09-02 | 住友金属工業株式会社 | 浸炭検知方法 |
| US8610426B2 (en) | 2009-02-25 | 2013-12-17 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Carburization sensing method |
| WO2013061667A1 (ja) | 2011-10-25 | 2013-05-02 | 新日鐵住金株式会社 | 浸炭検知方法 |
| US9304110B2 (en) | 2011-10-25 | 2016-04-05 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Carburization sensing method |
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