JP2007206057A - Nondestructive inspection method, and device therefor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nondestructive inspection method capable of inspecting nondestructively a characteristic of an inspecting object easily. <P>SOLUTION: An alternating current having 100Hz or more to 50kHz or less of frequency, preferably 30kHz, is supplied from an alternating current power source of a control part 120, to an excitation coil of a sensor part 110 provided with an excitation coil excited with the supply of the alternating current to form a magnetic field, and an induction coil with its one part brought into contact with the excitation coil coaxially and for generating an electromotive force by the excitation of the excitation coil, the magnetic field by the excitation coil is made to act on the inspected object, the electromotive force output from the excitation coil is read by a detection circuit part of the control part 120 to detect a change of the magnetic field in the inspected object, and the inspected object is inspected nondestructively. A characteristic difference such as fine damage and composition differences is detected over up to a deep inside, even the inspected object heated by a moving facility. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、交流電流により生成する磁場の変化により被検査物の特性を検査する非破壊検査方法およびその装置に関する。   The present invention relates to a nondestructive inspection method and apparatus for inspecting characteristics of an object to be inspected by a change in a magnetic field generated by an alternating current.

従来、例えば石油プラントなどにおいて、外周面が保温材にて保温されたオーステナイト系ステンレス鋼の配管や容器などが使用されている。これら配管や容器において、応力腐食割れ（External Stress Corrosion Cracking；ＥＳＣＣ）を検査する方法として、浸透深傷試験（Penetrant Test；ＰＴ）が利用されている。
ところで、オーステナイト系ステンレス鋼のＥＳＣＣは、金属温度が５０〜１５０℃の範囲で発生しやすく、このＥＳＣＣは設備停止後にＰＴを実施することとなる。このため、設備の稼働中では検査できないことから、稼働サイクルが長期間となる場合にはＥＳＣＣの進行を認識できない。特に保温材にて被覆されている場合には、これら保温材を除去して検査する必要があり、保温材を介在してもＥＳＣＣを検査できる方法が望まれている。 Conventionally, for example, austenitic stainless steel pipes and containers whose outer peripheral surfaces are kept warm by a heat insulating material are used in an oil plant or the like. In these pipes and containers, a penetrant test (PT) is used as a method for inspecting stress corrosion cracking (ESCC).
By the way, ESCC of austenitic stainless steel is likely to occur when the metal temperature is in the range of 50 to 150 ° C., and this ESCC will be subjected to PT after the equipment is stopped. For this reason, since the inspection cannot be performed while the facility is in operation, the progress of the ESCC cannot be recognized when the operation cycle is long. In particular, when it is covered with a heat insulating material, it is necessary to remove and inspect these heat insulating materials, and a method capable of inspecting ESCC even if a heat insulating material is interposed is desired.

一方、非破壊検査として、過流深傷試験（Eddy Current Test；ＥＣＴ）が知られている。特に、非磁性材料でも被検査物の特性の判定が可能な構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来のＥＣＴでは、ノイズの抑制やリフトオフの影響などで検出信号の処理が煩雑であるとともに、現場への携帯性など操作性に課題があり、特にオーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性材料では、微細なＥＳＣＣなどを良好に検査することが困難であるなどの不都合がある。 On the other hand, an eddy current test (ECT) is known as a nondestructive inspection. In particular, a configuration is known in which the characteristics of an object to be inspected can be determined even with a nonmagnetic material (see, for example, Patent Document 1).
However, in conventional ECT, processing of detection signals is complicated due to noise suppression and lift-off effects, etc., and there are problems in operability such as portability to the site. Especially in nonmagnetic materials such as austenitic stainless steel There is a disadvantage that it is difficult to satisfactorily inspect fine ESCC.

特開平５−２０８２号公報JP-A-5-2082

上述したように、ＰＴでは汎用性が限られ、ＥＴＣでは特許文献１に記載のような構成を利用しても稼働する設備におけるＥＳＣＣや非磁性材料では良好なＥＳＣＣの検査が得られにくく、検査に熟練を要するなどの不都合がある。   As described above, PT has limited versatility, and ETC is difficult to obtain a good ESCC inspection with ESCC and non-magnetic materials in facilities that operate even when using the configuration described in Patent Document 1. There are inconveniences such as requiring skill.

本発明の目的は、このような実情に鑑み、被検査物の特性を容易に非破壊検査できる非破壊検査方法およびその装置を提供することにある。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a nondestructive inspection method and apparatus capable of easily nondestructively inspecting the characteristics of an object to be inspected.

本発明の非破壊検査方法は、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、を具備した非破壊検査装置を用いた非破壊検査方法であって、前記被検査物は、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料にて形成されたものであることを特徴とする。
この発明では、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイルと、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルとを備えたセンサ部の励磁コイルへ電力供給装置から交流電流を供給し、被検査物に対して励磁コイルによる磁場を作用させ、誘導コイルから出力する起電力を検出装置で読み取って被検査物における磁場の変化を検出させる非破壊検査装置を、非磁性材料であるオーステナイト系鋼材またはニッケル系材料にて形成されたものを被検査物として非破壊検査する。
このため、例えばオーステナイト系ステンレス鋼など、非磁性物でも長期使用などによる材質変化などで磁性が生じることで材質変化部分を検査したり、腐食によりオーステナイト系鋼材やニッケル系材料が応力により割れたりするなどの損傷を検査したり、炭素などの腐食性物質が侵入した状況を検査したり、内部や内面に生じる傷や亀裂あるいは組成変化などを検査したり、石油精製プラントや石油化学プラントなどの熱が加わる部位で保温材にて覆われた被検査物の腐食状態を検査したり、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料では各種特性が詳細で適切な検出が容易にできることが見出された。 The nondestructive inspection method of the present invention includes an exciting coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a part of the exciting coil that is coaxially in contact with the exciting coil. An inductive coil that generates electromotive force by electromagnetic induction, a sensor unit that causes a magnetic field generated by the excitation coil to act on the object to be inspected, and outputs the electromotive force from the induction coil; A non-destructive inspection apparatus comprising: a detection device that detects a change in a magnetic field in the power supply device; and a power supply device that is provided so as to be capable of an input operation and supplies the alternating current to the excitation coil with an output corresponding to the input operation. The non-destructive inspection method is characterized in that the object to be inspected is formed of an austenitic steel material or a nickel-based material.
In this invention, an excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a portion of the excitation coil that is coaxially in contact with the excitation coil is provided, and an electromotive force is generated by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil. An alternating current is supplied from the power supply device to the excitation coil of the sensor unit including the induction coil to be operated, the magnetic field generated by the excitation coil is applied to the object to be inspected, and the electromotive force output from the induction coil is read by the detection device. A nondestructive inspection apparatus for detecting a change in a magnetic field in an inspection object performs nondestructive inspection using an austenitic steel material or nickel-based material, which is a nonmagnetic material, as the inspection object.
For this reason, for example, even a non-magnetic material such as austenitic stainless steel can be inspected at the material change part due to material change due to material change due to long-term use, etc., or austenitic steel material or nickel material is cracked by stress due to corrosion Inspection of damage such as carbon, inspection of the invasion of corrosive substances such as carbon, inspection of scratches, cracks, composition changes, etc. occurring inside and inside, heat from oil refinery plants and petrochemical plants, etc. It has been found that the corrosion state of the test object covered with the heat insulating material is inspected at the site where the heat is applied, and that various characteristics are detailed and appropriate detection can be easily performed with the austenitic steel material or nickel-based material.

そして、本発明では、請求項１に記載の非破壊検査方法であって、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記電力供給装置から供給させる構成とすることが好ましい。
この発明では、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚ程度の交流電流を電力供給装置からセンサ部の励磁コイルへ供給させる。
このため、オーステナイト系鋼材の被検査物の内部深くまで磁場を作用させることができるとともに、微細な損傷や組成の違いなどの特性の違いでも検出でき、各種利用形態での被検査物の詳細で適切な特性の検出が容易に得られる。 And in this invention, it is a nondestructive inspection method of Claim 1, Comprising: It is preferable to set it as the structure which supplies the said alternating current whose frequency is 100 Hz or more and 50 kHz or less from the said electric power supply apparatus.
In the present invention, an alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz, preferably about 30 kHz is supplied from the power supply device to the excitation coil of the sensor unit.
For this reason, a magnetic field can be applied deep inside the inspected object of austenitic steel, and it can also detect differences in characteristics such as minute damage and composition differences. Appropriate characteristics can be easily detected.

本発明の非破壊検査方法は、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、を具備した非破壊検査装置を用いた非破壊検査方法であって、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記電力供給装置から供給させることを特徴とする。
この発明では、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイルと、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルとを備えたセンサ部の励磁コイルへ、電力供給装置から周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚ程度の交流電流を供給させ、被検査物に対して励磁コイルによる磁場を作用させ、誘導コイルから出力する起電力を検出装置で読み取って被検査物における磁場の変化を検出させ、被検査物を非破壊検査する。
このため、例えば非磁性材料のオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などでも長期使用などによる材質変化により磁性が生じることで材質変化部分を検査したり、腐食によりオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などが応力により割れたりするなどの損傷を検査したり、炭素などの腐食性物質が侵入した状況を検査したり、内部や内面に生じる傷や亀裂あるいは組成変化などを検査したり、石油精製プラントや石油化学プラントなどの熱が加わる部位で保温材にて覆われた被検査物の腐食状態を検査したり、同一組成か否かの判別のために検査したりするなど、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚ程度の交流電流により、被検査物の内部深くまで磁場を作用させることができるとともに、微細な損傷や組成の違いなどの特性の違いでも検出でき、各種利用形態での被検査物の特性の詳細で適切な検出が容易に得られる。
ここで、供給する交流電流は、周波数が１００Ｈｚよりも低い周波数では、被検査物のより内部深くまで磁場を作用させることができるものの検出感度が低下し、特性の違いを適切に検出できなくなる。一方、周波数が５０ｋＨｚよりも高い周波数では、被検査物の表面に存在する特性の違いを感度よく検出できるものの磁場を内部深くまで作用させることができなくなり、被検査物の内部や内面の検査ができなくなる。これらのことにより、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚ程度の交流電流を供給して磁場を形成させる。
特に、３０ｋＨｚでは、実機で生じる微細な表面傷である応力腐食割れの検査で検出装置による磁場の変化感度が高い。したがって、周波数が３０ｋＨｚを基準として周波数を長短に変更することで、現場での検査の効率化が図れる。 The nondestructive inspection method of the present invention includes an exciting coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a part of the exciting coil that is coaxially in contact with the exciting coil. An inductive coil that generates electromotive force by electromagnetic induction, a sensor unit that causes a magnetic field generated by the excitation coil to act on the object to be inspected, and outputs the electromotive force from the induction coil; A non-destructive inspection apparatus comprising: a detection device that detects a change in a magnetic field in the power supply device; and a power supply device that is provided so as to be capable of an input operation and supplies the alternating current to the excitation coil with an output corresponding to the input operation. In the non-destructive inspection method, the alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz is supplied from the power supply device.
In this invention, an excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a portion of the excitation coil that is coaxially in contact with the excitation coil is provided, and an electromotive force is generated by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil. An alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz, preferably about 30 kHz, is supplied from the power supply device to the excitation coil of the sensor unit including the induction coil to be operated, and a magnetic field generated by the excitation coil is applied to the object to be inspected. An electromotive force output from the induction coil is read by a detection device to detect a change in the magnetic field in the inspection object, and the inspection object is inspected nondestructively.
For this reason, for example, even in the case of non-magnetic austenitic steel materials and nickel-based materials, magnetism occurs due to material changes due to long-term use, etc. Inspect for damage such as cracking, inspect for the invasion of corrosive substances such as carbon, inspect internal and internal scratches, cracks or composition changes, oil refinery plant and petrochemical plant Inspecting the corrosion state of the test object covered with a heat insulating material at a site where heat is applied, etc., or inspecting to determine whether it is the same composition, etc., the frequency is 100 Hz to 50 kHz, preferably With an alternating current of about 30 kHz, a magnetic field can be applied deep inside the object to be inspected. Also it is detected by differences in characteristics such as have various details of the characteristics of the specimen in use form suitable detection can be easily obtained.
Here, when the frequency of the alternating current to be supplied is lower than 100 Hz, although the magnetic field can be applied deeper into the inspection object, the detection sensitivity is lowered, and the difference in characteristics cannot be detected appropriately. On the other hand, when the frequency is higher than 50 kHz, the difference in characteristics existing on the surface of the object to be inspected can be detected with high sensitivity, but the magnetic field cannot be applied deep inside. become unable. As a result, an alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz, preferably about 30 kHz is supplied to form a magnetic field.
In particular, at 30 kHz, the sensitivity of the magnetic field change by the detection device is high in the inspection of stress corrosion cracks, which are fine surface flaws that occur in an actual machine. Therefore, the efficiency of inspection at the site can be improved by changing the frequency to be longer or shorter with reference to 30 kHz.

そして、この発明では、請求項３または請求項４に記載の非破壊検査方法であって、前記被検査物は、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料で形成されたものである構成とすることが好ましい。
この発明では、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料にて形成されたものを被検査物の対象としている。
このため、オーステナイト系鋼材やニッケル系材料では、加熱雰囲気で使用される場合が多く加熱雰囲気での使用により応力腐食割れが生じやすくなる場合があることから、特に稼働期間が長い設備に用いられる際に、応力腐食割れが進行して設備を停止するなどの不都合を防止するために稼働中の設備で加熱雰囲気でも、オーステナイト系鋼材やニッケル系材料の特性を良好に検査できる。 And in this invention, it is a nondestructive inspection method of Claim 3 or Claim 4, Comprising: It is preferable to set it as the structure by which the said to-be-inspected object is formed with the austenitic steel material or the nickel-type material. .
In the present invention, an object to be inspected is formed of an austenitic steel material or a nickel-based material.
For this reason, austenitic steel materials and nickel-based materials are often used in a heated atmosphere, and stress corrosion cracking may occur easily when used in a heated atmosphere. In addition, in order to prevent inconvenience such as stress corrosion cracking and stopping the equipment, the characteristics of the austenitic steel material and nickel-based material can be satisfactorily tested even in a heated atmosphere in the operating equipment.

さらに、本発明では、請求項１または請求項５に記載の非破壊検査方法であって、前記被検査物は、オーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたものである構成とすることが好ましい。
この発明では、オーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたものを被検査物の対象としている。
このため、石油精製プラントや石油化学プラントなどの稼働期間が比較的に長い設備に用いられるオーステナイト系ステンレス鋼では、特に加熱雰囲気で応力腐食割れが生じ易くなることから、応力腐食割れによる設備の停止などを防止するために稼働中の設備で加熱雰囲気でも、オーステナイト系ステンレス鋼の特性を良好に検査できる。 Furthermore, in this invention, it is a nondestructive inspection method of Claim 1 or Claim 5, Comprising: It is preferable to set it as the structure by which the said to-be-inspected object is formed with the austenitic stainless steel.
In the present invention, an object to be inspected is made of austenitic stainless steel.
For this reason, austenitic stainless steel used in equipment with relatively long operating periods, such as oil refineries and petrochemical plants, is prone to stress corrosion cracking especially in a heated atmosphere. The properties of austenitic stainless steel can be satisfactorily inspected even in a heated atmosphere with equipment in operation to prevent such problems.

また、本発明では、請求項５または請求項６に記載の非破壊検査方法であって、前記被検査物は、腐食性物質を含有する流体と接触する部材である構成とすることが好ましい。
この発明では、腐食性物質を含有する流体と接触する部材を被検査物の対象としている。
このため、例えば石油精製プラントや石油化学プラントにおけるエチレン製造装置などに利用されるオーステナイト系鋼材では、加熱雰囲気で使用されることから、流体中の例えば高温侵炭腐食を起こす炭素などの腐食性物質が侵入して割れなどを生じるおそれがあり、非磁性体のオーステナイト系鋼材やニッケル系材料に炭素などの腐食性物質の含浸により磁性化した状況を良好に検査できる。 Moreover, in this invention, it is a nondestructive inspection method of Claim 5 or Claim 6, Comprising: It is preferable to set it as the structure which the said to-be-inspected object is a member which contacts the fluid containing a corrosive substance.
In this invention, a member that comes into contact with a fluid containing a corrosive substance is an object to be inspected.
For this reason, for example, austenitic steel materials used in ethylene production equipment in petroleum refining plants and petrochemical plants are used in a heated atmosphere, so corrosive substances such as carbon that cause high-temperature carburizing corrosion in fluids. Intrusions may cause cracks and the like, and it is possible to satisfactorily inspect the situation in which a non-magnetic austenitic steel material or nickel-based material is magnetized by impregnation with a corrosive substance such as carbon.

さらに、本発明では、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の非破壊検査方法であって、前記被検査物は、石油精製プラントまたは石油化学プラントにおける５０℃以上２００℃以下に加熱される構造物を構成するものである構成とすることが好ましい。
この発明では、石油精製プラントまたは石油化学プラントにおける５０℃以上２００℃以下に加熱される構造物を構成するものを被検査物の対象としている。
このため、稼働期間が長い石油精製プラントまたは石油化学プラントにおける５０℃以上２００℃以下に加熱される構造物に利用される例えばオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などでは、応力腐食割れが生じ易くなることから、応力腐食割れなどの損傷による石油精製プラントまたは石油化学プラントの停止などを防止するために稼働中の加熱された状態でも、特性を良好に検査できる。 Furthermore, in this invention, it is a nondestructive inspection method in any one of Claim 1 thru | or 7, Comprising: The said to-be-inspected object is heated by 50 degreeC or more and 200 degrees C or less in a petroleum refinery plant or a petrochemical plant. It is preferable that the structure constitutes a structure.
In this invention, what constitutes a structure heated to 50 ° C. or more and 200 ° C. or less in an oil refinery plant or petrochemical plant is an object to be inspected.
For this reason, stress corrosion cracking is likely to occur in, for example, austenitic steel materials and nickel-based materials used in structures heated to 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in petroleum refining plants or petrochemical plants having a long operation period. Therefore, the characteristics can be satisfactorily tested even in a heated state during operation in order to prevent the oil refining plant or the petrochemical plant from being stopped due to damage such as stress corrosion cracking.

そして、本発明では、請求項８に記載の非破壊検査方法であって、前記励磁コイルおよび前記誘導コイルを耐熱性部材にて覆った前記センサ部を用いる構成とすることが好ましい。
この発明では、励磁コイルおよび誘導コイルを耐熱部材で覆ったセンサ部を用いて、石油精製プラントや石油化学プラントの構造物の特性を検査する。
このため、稼働中で５０℃以上２００℃以下に加熱する構造物でも、適切で良好に特性の違いを検査できる。 And in this invention, it is a nondestructive inspection method of Claim 8, Comprising: It is preferable to set it as the structure which uses the said sensor part which covered the said exciting coil and the said induction coil with the heat resistant member.
In this invention, the characteristic of the structure of an oil refinery plant or a petrochemical plant is inspected using the sensor part which covered the exciting coil and the induction coil with the heat-resistant member.
For this reason, even in a structure that is heated to 50 ° C. or more and 200 ° C. or less during operation, the difference in characteristics can be inspected appropriately and well.

本発明の非破壊検査装置は、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、を具備したことを特徴とする。   The nondestructive inspection apparatus according to the present invention includes an exciting coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a part of the exciting coil that is coaxially in contact with the exciting coil. An inductive coil that generates electromotive force by electromagnetic induction, a sensor unit that causes a magnetic field generated by the excitation coil to act on the object to be inspected, and outputs the electromotive force from the induction coil; And a power supply device that is provided so as to be capable of an input operation and supplies the alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz to the excitation coil, in accordance with the input operation. It is characterized by that.

この発明では、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイルと、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備えたセンサ部の励磁コイルへ、電力供給装置から周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚの交流電流を供給させ、被検査物に対して励磁コイルによる磁場を作用させ、誘導コイルから出力する起電力を検出装置で読み取って被検査物における磁場の変化を検出させ、被検査物を非破壊検査する。
このため、例えば非磁性材料のオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などでも長期使用などによる材質変化により磁性が生じることで材質変化部分を検査したり、腐食によりオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などが応力により割れたりするなどの損傷を検査したり、炭素などの腐食性物質が侵入した状況を検査したり、内部や内面に生じる傷や亀裂あるいは組成変化などを検査したり、石油精製プラントや石油化学プラントなどの熱が加わる部位で保温材にて覆われた被検査物の腐食状態を検査したり、同一組成か否かの判別のために検査したりするなど、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚの交流電流により、被検査物の内部深くまで磁場を作用させることができるとともに、微細な損傷や組成の違いなどの特性の違いでも検出でき、各種利用形態での被検査物の特性の詳細で適切な検出が容易に得られる。 In this invention, an excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a portion of the excitation coil that is coaxially in contact with the excitation coil is provided, and an electromotive force is generated by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil. The excitation coil of the sensor unit including the induction coil to be supplied is supplied with an alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz, preferably 30 kHz from the power supply device, and a magnetic field generated by the excitation coil is applied to the object to be inspected. The electromotive force output from the sensor is read by a detection device to detect a change in the magnetic field in the inspection object, and the inspection object is inspected nondestructively.
For this reason, for example, even in the case of non-magnetic austenitic steel materials and nickel-based materials, magnetism occurs due to material changes due to long-term use, etc. Inspect for damage such as cracking, inspect for the invasion of corrosive substances such as carbon, inspect internal and internal scratches, cracks or composition changes, oil refinery plant and petrochemical plant Inspecting the corrosion state of the test object covered with a heat insulating material at a site where heat is applied, etc., or inspecting to determine whether it is the same composition, etc., the frequency is 100 Hz to 50 kHz, preferably A 30 kHz AC current allows a magnetic field to act deep inside the object to be inspected, as well as minute damage and compositional differences. Which characteristic differences also can be detected by, detailed and suitable detection characteristics of the specimen in various use forms can be easily obtained.

そして、この発明では、請求項１０に記載の非破壊検査装置であって、前記センサ部は、耐熱性部材にて前記励磁コイルおよび前記誘導コイルが覆われた構成とすることが好ましい。
この発明では、励磁コイルおよび誘導コイルを耐熱部材で覆ったセンサ部を用いて被検査物の特性を検査する。
このため、例えば稼働中で加熱する被検査物でも適切で良好に特性の違いを検査できる。 And in this invention, it is a nondestructive inspection apparatus of Claim 10, Comprising: It is preferable that the said sensor part is set as the structure by which the said excitation coil and the said induction coil were covered with the heat resistant member.
In this invention, the characteristics of the object to be inspected are inspected using a sensor part in which the exciting coil and the induction coil are covered with a heat-resistant member.
For this reason, for example, even inspected objects that are heated during operation, the difference in characteristics can be inspected appropriately and satisfactorily.

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態における非破壊検査装置の概略構成を示すブロック図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a nondestructive inspection apparatus in the present embodiment.

〔非破壊検査装置の構成〕
図１において、１００は非破壊検査装置で、この非破壊検査装置１００は、交流電流により励起して発生する磁場中に被検査物を存在せしめて磁場の変動状況に基づいて被検査物の特性、例えば傷や亀裂、異物の混入などを検査するものである。
この非破壊検査装置１００は、センサ部１１０と、制御部１２０と、表示記録装置１３０と、を備えている。 [Configuration of nondestructive inspection equipment]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a non-destructive inspection apparatus. The non-destructive inspection apparatus 100 has characteristics of an inspection object based on a fluctuation state of the inspection object by causing the inspection object to exist in a magnetic field generated by excitation with an alternating current. , For example, for inspecting scratches, cracks, and foreign matters.
The nondestructive inspection apparatus 100 includes a sensor unit 110, a control unit 120, and a display recording device 130.

センサ部１１０は、制御部１２０に接続され、制御部１２０から供給される交流電流により励磁して交流磁界を発生するとともに、交流磁界による電磁誘導により起電力を出力する。このセンサ部１１０は、図示しない、励磁コイルと、誘導コイルと、を備えている。
励磁コイルは、導線が略円筒状に巻回され導線の両端に交流電流が供給されることで励磁して交流磁界を発生するコイルである。具体的には、内周側から外周側に磁界を形成する状態となっている。
誘導コイルは、例えば励磁コイルの外周側に巻装され、励磁コイルにて発生する交流磁界による電磁誘導にて巻線の両端間に起電力が発生する。
そして、センサ部１１０は、励磁コイルおよび誘導コイルが一体的に耐熱性部材である耐熱性樹脂などにて一体的に被覆されて一体形成されている。
このセンサ部１１０には、励磁コイルの内周側の磁束が通過する領域に対応する面が被検査物の被検査面に対向する状態に位置させる治具などが着脱可能となっている。すなわち、治具に取り付けられたセンサ部１１０は、被検査物の被検査面上で、検査面が被検査面に一定の間隔で移動される。
なお、センサ部１１０は、励磁コイルおよび誘導コイルが一対の構成に限らず、一方に他方が複数巻装する構成や、複数対の構成、略同径で隣接する状態に配置する構成など、同軸上に位置し一部が接触する位置関係であればいずれの形態でもよい。さらには円筒状に限らず多角筒状など、いずれの形状に形成できる。具体的には、比較的に広い面で検査する場合や、溶接部分や角部分などの比較的に狭い範囲などを検査する場合など、被測定物その測定領域に応じた形状に形成されたセンサ部１１０を適宜選択すればよい。 The sensor unit 110 is connected to the control unit 120, is excited by an alternating current supplied from the control unit 120 to generate an alternating magnetic field, and outputs an electromotive force by electromagnetic induction by the alternating magnetic field. The sensor unit 110 includes an excitation coil and an induction coil (not shown).
The exciting coil is a coil that generates an alternating magnetic field by exciting a conducting wire wound in a substantially cylindrical shape and supplying an alternating current to both ends of the conducting wire. Specifically, a magnetic field is formed from the inner circumference side to the outer circumference side.
The induction coil is wound, for example, on the outer peripheral side of the excitation coil, and an electromotive force is generated between both ends of the winding by electromagnetic induction by an alternating magnetic field generated by the excitation coil.
The sensor unit 110 is integrally formed by integrally covering the exciting coil and the induction coil with a heat resistant resin or the like that is a heat resistant member.
The sensor unit 110 is detachable from a jig or the like that is positioned so that the surface corresponding to the region through which the magnetic flux on the inner peripheral side of the exciting coil passes faces the surface to be inspected. That is, the sensor unit 110 attached to the jig is moved on the surface to be inspected of the object to be inspected at a constant interval.
The sensor unit 110 is not limited to a pair of excitation coils and induction coils, but may be coaxial, such as a structure in which the other is wound a plurality of times, a structure of a plurality of pairs, and a structure in which they are arranged adjacent to each other with substantially the same diameter. Any form may be used as long as it is in a positional relationship where it is located on the top and partly in contact. Furthermore, it can be formed in any shape such as a polygonal cylindrical shape as well as a cylindrical shape. Specifically, a sensor formed in a shape corresponding to the measurement area of the object to be measured, such as when inspecting on a relatively wide surface or when inspecting a relatively narrow range such as a welded part or a corner part. The unit 110 may be selected as appropriate.

制御部１２０は、センサ部１１０へ交流電流を供給するとともに、センサ部１１０から出力される起電力を読み取り、被検査物による磁場の変化を検出する装置である。この制御部１２０は、図示しない、操作部と、電力供給装置としての交流電源部と、検出装置としての検出回路部と、を備えている。
操作部は、検査者である利用者が操作可能な操作つまみや操作ボタンなどを有している。そして、操作部は、これら操作つまみや操作ボタンの入力操作に応じた操作信号を出力する。
交流電源部は、センサ部１１０の励磁コイルに接続され、商用交流電源を操作部からの操作信号に応じて所定の周波数、例えば１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚ程度の交流電流に変換し、励磁コイルに供給する。この交流電流の供給により励磁コイルが励磁して交流磁界を発生する。
検出回路部は、センサ部１１０の誘導コイルに接続され、誘導コイルから出力される起電力が印加され、起電力の大きさを検出する例えばロックインアンプなどである。この検出回路部は、例えば、励磁コイルに交流電流を供給し、交流磁界に被検出物が存在しない状態で生じる起電力を基準として、起電力の変動状態を検出する。具体的には、被検査物に傷や亀裂あるいは異物などが存在する場合、それらに対応する位相成分の信号と、振幅成分の信号とに変換し、それら以外についてはフィルタ処理をする。なお、この構成に限らず、単に起電力の大きさを検出する構成とするなどしてもよい。 The control unit 120 is an apparatus that supplies an alternating current to the sensor unit 110, reads an electromotive force output from the sensor unit 110, and detects a change in the magnetic field due to the inspection object. The control unit 120 includes an operation unit (not shown), an AC power supply unit as a power supply device, and a detection circuit unit as a detection device.
The operation unit includes operation knobs and operation buttons that can be operated by a user who is an inspector. The operation unit outputs an operation signal corresponding to the input operation of these operation knobs and operation buttons.
The AC power supply unit is connected to the excitation coil of the sensor unit 110, converts the commercial AC power source into an AC current having a predetermined frequency, for example, 100 Hz to 50 kHz, preferably about 30 kHz, according to an operation signal from the operation unit, Supply to coil. By supplying this alternating current, the exciting coil is excited to generate an alternating magnetic field.
The detection circuit unit is connected to the induction coil of the sensor unit 110 and is, for example, a lock-in amplifier that receives the electromotive force output from the induction coil and detects the magnitude of the electromotive force. For example, the detection circuit section supplies an alternating current to the exciting coil, and detects the fluctuation state of the electromotive force on the basis of the electromotive force generated in the state where the detection object does not exist in the alternating magnetic field. Specifically, when there are scratches, cracks, foreign matter, or the like on the object to be inspected, the signal is converted into a phase component signal and an amplitude component signal corresponding to them, and the other components are subjected to filter processing. Note that the present invention is not limited to this configuration, and a configuration in which the magnitude of the electromotive force is simply detected may be employed.

表示記録装置１３０は、画面表示のための表示パネルおよび記録のためのＨＤ（Hard Disk）ドライブやメモリなどの記録部を有したパーソナルコンピュータなどで、制御部１２０の検出回路部で検出したセンサ部１１０からの起電力を、利用者が視認可能に表示パネルにグラフなどにより画面表示させるとともに、記録部に記録させる。
なお、パーソナルコンピュータに限らず、検出結果を画面表示により報知でき、記録できるいずれの構成が利用できる。また、画面表示と記録との構成が別体のものでも適用できる。さらに、記録する構成としては、記録媒体に記録する構成に限らず、例えば印刷出力により記録する構成などとしてもよい。 The display recording device 130 is a personal computer having a display panel for screen display and a recording unit such as an HD (Hard Disk) drive or memory for recording, and a sensor unit detected by a detection circuit unit of the control unit 120 The electromotive force from 110 is displayed on the display panel as a graph on the display panel so that the user can visually recognize it, and is recorded in the recording unit.
In addition, not only a personal computer but the structure which can alert | report a detection result by a screen display and can record can be utilized. Also, the screen display and the recording can be applied separately. Furthermore, the configuration for recording is not limited to the configuration for recording on a recording medium, and for example, a configuration for recording by printing output may be used.

〔非破壊検査装置の動作〕
次に、上記非破壊検査装置１００の動作として、被検査物の特性が異なる状態を検査する検査動作について、図面を参照して説明する。 [Operation of nondestructive inspection equipment]
Next, as an operation of the nondestructive inspection apparatus 100, an inspection operation for inspecting a state where the characteristics of the inspection object are different will be described with reference to the drawings.

まず、検査する被検査物の検査する領域に対応するセンサ部１１０を制御部１２０に接続するとともに、制御部１２０に表示記録装置１３０を接続する。そして、センサ部１１０に治具を適宜装着し、センサ部１１０の検査面が被検査物の被検査面に所定の距離で被検査面上を移動可能とする。なお、検査部位が細かい所など、あるいはセンサ部１１０の検査面が比較的に広く被検査面の表面が比較的に平滑である場合などでは、センサ部１１０に治具を装着せず、検査面を被検査面に直接接触させて検査してもよい。
そして、制御部１２０からセンサ部１１０の励磁コイルに供給する交流電流の周波数を、操作部で設定する。具体的には、比較的内部や内面側の状態を検査する目的であれば、比較的に低い周波数、例えば１００Ｈｚ〜数ｋＨｚ程度、また、被検査物が肉薄で表面あるいは表面に近い位置の状態を検査する場合には数ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ、特に微細な傷や異物などを検査する場合には５０ｋＨｚに近い周波数に設定する。 First, the sensor unit 110 corresponding to the inspection area of the inspection object to be inspected is connected to the control unit 120, and the display recording device 130 is connected to the control unit 120. Then, a jig is appropriately attached to the sensor unit 110 so that the inspection surface of the sensor unit 110 can move on the inspection surface at a predetermined distance from the inspection surface of the inspection object. In addition, when the inspection site is fine or the inspection surface of the sensor unit 110 is relatively wide and the surface of the surface to be inspected is relatively smooth, the inspection surface is not attached to the sensor unit 110. May be inspected by directly contacting the surface to be inspected.
And the frequency of the alternating current supplied to the exciting coil of the sensor part 110 from the control part 120 is set with an operation part. Specifically, for the purpose of inspecting the state of the inner side or the inner surface side, a relatively low frequency, for example, about 100 Hz to several kHz, or a state where the object to be inspected is thin and close to the surface or the surface. Is set to a frequency close to 50 kHz when inspecting minute scratches or foreign matters.

そして、設定した周波数の交流電流をセンサ部１１０に供給し、被検査物の表面上を治具により移動させる。センサ部１１０への交流電流の供給により、励磁コイルが励磁して交流磁場が生じる。この際、被検査物がオーステナイト系ステンレス鋼などのオーステナイト系鋼材のような非磁性体でも、傷や亀裂、へこみなどの損傷や異物の混入や組成変化などが生じる位置では、これらの異なる特性の位置とで、誘導コイルにおけるインダクタンスが異なる状態となる。このことにより、誘導コイルで発生する起電力の大きさが異なる状態となる。したがって、交流電流が供給されたセンサ部１１０の移動により、傷や亀裂、へこみなどの損傷や異物の混入や組成変化などの特性が異なる位置で異なる起電力の大きさが制御部１２０の検出回路部にて検出され、表示記録装置１３０にて画面表示されるとともに記録される。   And the alternating current of the set frequency is supplied to the sensor part 110, and it moves on the surface of a to-be-inspected object with a jig | tool. By supplying an alternating current to the sensor unit 110, the exciting coil is excited to generate an alternating magnetic field. At this time, even if the object to be inspected is a non-magnetic material such as an austenitic stainless steel such as austenitic stainless steel, these different characteristics can be obtained at a position where damage such as scratches, cracks, dents, foreign matter contamination or composition change occurs. The inductance of the induction coil differs depending on the position. As a result, the magnitude of the electromotive force generated in the induction coil is different. Therefore, the detection circuit of the control unit 120 has different electromotive force magnitudes at different positions such as damages such as scratches, cracks, dents, foreign matters, and composition changes due to the movement of the sensor unit 110 supplied with the alternating current. Is detected and displayed on the screen by the display recording device 130 and recorded.

（実験１）
ここで、上述した非破壊検査装置１００による検出状況を確認する実験について説明する。
図２は、実験室におけるオーステナイト系ステンレス鋼の亀裂の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。 (Experiment 1)
Here, an experiment for confirming the detection status by the nondestructive inspection apparatus 100 described above will be described.
FIG. 2 is a waveform diagram detected in an experiment for confirming the detection status of cracks in austenitic stainless steel in a laboratory.

非破壊検査装置１００として、センサ部１１０に偕成エンジニアリング株式会社製のペン型センサ、リング型センサ、およびボタン型のブロック型センサを用いた。制御部１２０としては、偕成エンジニアリング株式会社製のロックインアンプ（型番：ＫＥ−９０００Ｔ）を用いた。
被検査物としての試験体としては、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用い、米国規格ＡＳＴＭ−Ｇ８３に準拠してＣリング試験片を作製した。このＣリング試験片は、一辺が９７ｍｍで厚さ寸法が４ｍｍのＳＵＳ３０４を径寸法が２０３ｍｍ（８インチ）に湾曲させたものである。また、実機である石油化学プラントに使用される配管材から切り出した４つの試験片も合わせて測定した。これら実機の試験片は、ＳＵＳ３０４とＳＵＳ３１６Ｌのもので、外径寸法が１９ｍｍ（３／４インチ）、１５２ｍｍ（６インチ）、２０３ｍｍ（８インチ）のものである。
そして、Ｃリング試験片および実機の試験片については、浸透深傷試験（ＰＴ）にて検査し、亀裂の状態を検査した。Ｃリング試験片では、１０ｍｍと５ｍｍの応力腐食割れ（Stress Corrosion Cracking；ＳＣＣ）が認められた。また、実機の試験片には、３〜５０ｍｍの単独割れや密集した多数の割れが認められた。
これらＣリング試験片および実機の試験片を、上述した非破壊検査装置１００にて亀裂を検査した。なお、Ｃリング試験体や実機の試験体がオーステナイト系ステンレス鋼であることから、周波数を２５ｋＨｚに設定して３０ｍＡの交流電流を供給して検査した。Ｃリング試験片の結果を図２に示す。また、Ｃリング試験片をＥＳＣＣが発生しやすい運転温度での起用性も確認するため、１００℃以上に加温した状態でも検査した。さらには、Ｃリング試験片の亀裂がある面の裏面からもセンサ部１１０を操作させ、内面側からのＳＣＣの検出も行った。 As the non-destructive inspection apparatus 100, a pen type sensor, a ring type sensor, and a button type block type sensor manufactured by Kosei Engineering Co., Ltd. were used for the sensor unit 110. As the control unit 120, a lock-in amplifier (model number: KE-9000T) manufactured by Kosei Engineering Co., Ltd. was used.
As a test body as an object to be inspected, SUS304 which is an austenitic stainless steel was used, and a C-ring test piece was prepared in accordance with US standard ASTM-G83. This C-ring test piece is obtained by bending SUS304 having a side of 97 mm and a thickness of 4 mm into a diameter of 203 mm (8 inches). In addition, four test pieces cut out from piping materials used in an actual petrochemical plant were also measured. These test pieces of SUS304 and SUS316L have outer diameters of 19 mm (3/4 inch), 152 mm (6 inch), and 203 mm (8 inch).
And about the C ring test piece and the test piece of the actual machine, it inspected by the penetration deep-skin test (PT), and inspected the state of the crack. In the C-ring test piece, stress corrosion cracking (SCC) of 10 mm and 5 mm was observed. In addition, single cracks of 3 to 50 mm and many dense cracks were observed in the test pieces of the actual machine.
These C-ring test pieces and actual test pieces were inspected for cracks by the nondestructive inspection apparatus 100 described above. Since the C-ring specimen and the actual specimen were austenitic stainless steel, the frequency was set to 25 kHz and an alternating current of 30 mA was supplied for inspection. The result of the C-ring test piece is shown in FIG. Further, in order to confirm the applicability of the C-ring test piece at an operating temperature at which ESCC is likely to occur, the C-ring test piece was also inspected even when heated to 100 ° C or higher. Furthermore, the sensor part 110 was operated also from the back surface of the surface with a crack of a C ring test piece, and SCC was also detected from the inner surface side.

この図２に示すように、２つのＳＣＣに対応した検出ピークが認められた。ＳＣＣ以外の部位はフラットな検出波形であり、容易にＳＣＣを判別できた。
また、１２０℃に加温した状態でも室温とほぼ同等の検出制度で亀裂を検出でき、稼働中の設備における応力腐食割れ（External Stress Corrosion Cracking；ＥＳＣＣ）の検査にも適用できることが認められた。
さらに、裏面からの検査でも、検出ピークが認められ、被検査物の外面側から内面側ＳＣＣを検出できることが認められた。 As shown in FIG. 2, detection peaks corresponding to two SCCs were observed. Sites other than SCC have a flat detection waveform, and SCC could be easily determined.
In addition, it was confirmed that cracks can be detected with a detection system almost equal to room temperature even when heated to 120 ° C., and can be applied to inspection of stress corrosion cracking (ESCC) in an operating facility.
Furthermore, a detection peak was recognized even in the inspection from the back surface, and it was recognized that the inner surface side SCC could be detected from the outer surface side of the inspection object.

（実験２）
次に、上述した非破壊検査装置１００により実機である稼働中の石油化学プラントでのＥＳＣＣの検査を実施した結果について説明する。
図３は、稼働中の石油化学プラントのオーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたノズル周りの応力腐食割れの検査を実施した際の割れの分布状態を示す説明図である。
図４は、タンクのノズル周りの補強板部の応力腐食割れの検査を実施した際の波形図である。 (Experiment 2)
Next, a description will be given of a result of performing an ESCC inspection in an operating petrochemical plant that is an actual machine by the nondestructive inspection apparatus 100 described above.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a distribution state of cracks when an inspection of stress corrosion cracks around a nozzle formed of austenitic stainless steel in an operating petrochemical plant is performed.
FIG. 4 is a waveform diagram when the stress corrosion cracking inspection of the reinforcing plate portion around the nozzle of the tank is performed.

検査対象は、稼働中の石油化学プラントで、オーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４ＴＰ製で、径寸法が１９ｍｍ（３／４インチ）、１０２ｍｍ（４インチ）の配管と、ＳＵＳ３０４製で径寸法が７６ｍｍ（３インチ）と５０８ｍｍ（２０インチ）とのタンクのノズル周りの部位とした。ＥＳＣＣの検査の前処理として、保温材を撤去し、検査対象部位の表面付着物をブラシやヤスリにて除去した。各検査部位での温度は、４０℃〜１０５℃であった。また、検査後に浸透深傷試験（ＰＴ）によりＥＳＣＣを測定し、非破壊検査装置１００による検査結果と比較した。タンクのノズル周りの部位におけるＰＴの指示模様検出部の状況を図３に示す。なお、図３において、２０１はタンクで、２０２はノズル、２０３はノズル周りの補強板部であり、２０４は割れの指示模様である。非破壊検査装置１００の検査結果を図４に示す。なお、図４は、タンク２０１のノズル２０２周りの補強板部２０３における一領域の検査結果である。   The inspection target is an operating petrochemical plant made of SUS304TP, which is an austenitic stainless steel, pipes with diameters of 19 mm (3/4 inch) and 102 mm (4 inches), and SUS304 made of diameter 76 mm ( 3 inches) and 508 mm (20 inches) around the nozzle of the tank. As a pretreatment for the inspection of the ESCC, the heat insulating material was removed, and the surface deposit on the inspection target part was removed with a brush or a file. The temperature at each examination site was 40 ° C to 105 ° C. Further, after the inspection, ESCC was measured by a penetrating deep wound test (PT) and compared with the inspection result by the nondestructive inspection apparatus 100. FIG. 3 shows the state of the PT indication pattern detection unit in the portion around the nozzle of the tank. In FIG. 3, 201 is a tank, 202 is a nozzle, 203 is a reinforcing plate portion around the nozzle, and 204 is an instruction pattern for cracking. The inspection result of the nondestructive inspection apparatus 100 is shown in FIG. FIG. 4 shows an inspection result of one region in the reinforcing plate portion 203 around the nozzle 202 of the tank 201.

図４に示す結果および図３に示す浸透深傷試験結果とを比較すると、ＰＴの指示模様で検出された全ての損傷を、非破壊検査装置１００で検出できた。さらに、非破壊検査装置１００では、溶接治具の研磨装置であるグラインダの跡や浅い表面傷、さらには材質変化と考えられる部位についても検出できた。   Comparing the results shown in FIG. 4 and the penetrating deep wound test results shown in FIG. 3, all damage detected by the PT indication pattern could be detected by the nondestructive inspection apparatus 100. Further, the non-destructive inspection apparatus 100 was able to detect a trace of a grinder, which is a polishing apparatus for a welding jig, a shallow surface flaw, and a part considered to be a material change.

（実験３）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて、石油化学プラントのエチレン製造装置で使用されるオーステナイト系加熱炉管でプロセス流体中の腐食性物質である炭素の侵入状況を確認する実験をした。
被検査物の試験体としては、材質がＫＨＲ３５ＣＷ（Ｎｉ；２５％，Ｃｒ；２５％，Ｃ；０．４５％、微量成分としてＮｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｆｅ；残）で外径が１１０ｍｍ、厚さ寸法が１０ｍｍの管材に、浸炭熱処理したものを用いた。この内面からの強制浸炭により、内面側が強磁性となり外面側が非磁性となる。なお、比較として、浸炭熱処理していない新管を用いた。また、試験体を切断し、切断面を研磨後にエッチングし、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro-Analysis）により内面から１ｍｍ間隔で定量分析を実施した。なお、新管の炭素量の規格値は、０．４５％である。そして、ＥＰＭＡの結果、内表面０．２ｍｍの位置では炭素量が１．５％、１ｍｍの位置では０．７５％、７ｍｍの位置では０．４６％であった。 (Experiment 3)
Next, using the non-destructive inspection apparatus 100 described above, an experiment was conducted to confirm the invasion state of carbon which is a corrosive substance in the process fluid in an austenitic heating furnace tube used in an ethylene production apparatus of a petrochemical plant. .
The specimen to be inspected is made of KHR35CW (Ni: 25%, Cr: 25%, C: 0.45%, Nb, Mo, W, Fe: remaining as trace components) with an outer diameter of 110 mm, thickness A tube material having a thickness of 10 mm and subjected to a carburizing heat treatment was used. By this forced carburization from the inner surface, the inner surface becomes ferromagnetic and the outer surface becomes non-magnetic. For comparison, a new pipe not subjected to carburizing heat treatment was used. In addition, the specimen was cut, the cut surface was etched after polishing, and quantitative analysis was performed at 1 mm intervals from the inner surface by EPMA (Electron Probe Micro-Analysis). The standard value for the carbon content of the new pipe is 0.45%. As a result of EPMA, the carbon content was 1.5% at the position of the inner surface of 0.2 mm, 0.75% at the position of 1 mm, and 0.46% at the position of 7 mm.

非破壊検査装置１００にて試験体と新管とをそれぞれ周方向で検査した結果、新管ではピーク変化は認められなかったが、試験体では、部分的に検出値が異なっていた。すなわち、部分的に浸炭状況が異なり、組成変化を適切に検出できることが分かった。   As a result of inspecting the specimen and the new pipe in the circumferential direction with the nondestructive inspection apparatus 100, no peak change was observed in the new pipe, but the detected values were partially different in the specimen. That is, it was found that the carburization situation was partially different and the composition change could be detected appropriately.

（実験４）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて保温材を介して配管の特性を確認する実験をした。なお、交流電流の周波数は８ｋＨｚとして検査した。
被検査物としての試験体としては、材質がＳＧＰで外径が１４０ｍｍ、厚さ寸法が４．５ｍｍの管材の外周面に、径寸法が４０ｍｍで深さ寸法が２．０ｍｍの孔、径寸法が２５ｍｍで深さ寸法が２．０ｍｍの孔、径寸法が２０ｍｍで深さ寸法が２．０ｍｍの孔、径寸法が１０ｍｍで深さ寸法が１．５ｍｍの孔を設け、人工欠陥を形成した。この人工欠陥を形成した管材の外周面に、厚さ５０ｍｍで珪酸カルシウムの保温材を設け、さらに０．５ｍｍの板金で被覆した保温管とした。 (Experiment 4)
Next, an experiment was conducted to confirm the characteristics of the piping through the heat insulating material using the nondestructive inspection apparatus 100 described above. The frequency of the alternating current was inspected as 8 kHz.
As a test object as an object to be inspected, a hole having a diameter of 40 mm and a depth of 2.0 mm is provided on the outer peripheral surface of a pipe material having an outer diameter of 140 mm and a thickness of 4.5 mm. Provided a hole having a diameter of 25 mm and a depth of 2.0 mm, a hole having a diameter of 20 mm and a depth of 2.0 mm, and a hole having a diameter of 10 mm and a depth of 1.5 mm to form an artificial defect. . A heat insulating tube having a thickness of 50 mm and a calcium silicate heat insulating material provided on the outer peripheral surface of the pipe material on which the artificial defect was formed, and further covered with a sheet metal of 0.5 mm was obtained.

検査の結果、保温材および表皮の板金を介しても、すべての孔を検出でき、孔の大きさに応じて検出ピークが大きくなることが認められた。さらに、保温管における孔の真上から検査した場合、真横となる９０°の位置、真下となる１８０°の位置でも検出できた。   As a result of the inspection, it was found that all the holes could be detected even through the heat insulating material and the sheet metal of the skin, and the detection peak increased according to the size of the holes. Furthermore, when the inspection was performed from directly above the hole in the heat insulating tube, it could be detected at a position of 90 ° which is directly beside and a position of 180 ° which is directly below.

（実験５）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて保温材を介して鋼板の特性を確認する実験をした。なお、交流電流の周波数は、実験４と同様に、８ｋＨｚとして検査した。
被検査物としての試験体としては、材質がＳＳ４００で１辺が５００ｍｍ、厚さ寸法が４．５ｍｍの鋼板の一面に、深さ寸法が０．４ｍｍ〜１．１ｍｍで、径寸法が４０ｍｍ、２０ｍｍ、１２ｍｍ、１０ｍｍ、８ｍｍ、６ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍでそれぞれ孔を設け、人工欠陥を形成した。この人工欠陥を形成した鋼板の面に、厚さ７５ｍｍで珪酸カルシウムの保温材を設け、さらに０．２ｍｍの板金で被覆した。そして、板金の表面から非破壊検査装置１００にて検査した。 (Experiment 5)
Next, an experiment was conducted to confirm the characteristics of the steel sheet through the heat insulating material using the nondestructive inspection apparatus 100 described above. The frequency of the alternating current was inspected as 8 kHz as in Experiment 4.
As a test body as an object to be inspected, the material is SS400, one side is 500 mm, the thickness dimension is 4.5 mm on one surface, the depth dimension is 0.4 mm to 1.1 mm, the diameter dimension is 40 mm, Artificial defects were formed by providing holes at 20 mm, 12 mm, 10 mm, 8 mm, 6 mm, 4 mm, and 2 mm, respectively. On the surface of the steel plate on which this artificial defect was formed, a heat insulating material of calcium silicate having a thickness of 75 mm was provided and further covered with a sheet metal of 0.2 mm. And it inspected with the nondestructive inspection device 100 from the surface of sheet metal.

検査の結果、最も小さい径寸法が２ｍｍで深さ寸法が０．４ｍｍの孔も検出でき、実験４と同様に、孔の大きさに応じて検出ピークが大きくなることが認められた。   As a result of the inspection, a hole having the smallest diameter dimension of 2 mm and a depth dimension of 0.4 mm could be detected, and it was recognized that, as in Experiment 4, the detection peak increased according to the size of the hole.

（実験６）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて、厚板ステンレス鋼の内面状況を確認する実験をした。
図５は、被検査物である試験体を示す斜視図である。
図６は、板厚１０ｍｍの鋼板における傷の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。図７は、板厚２５ｍｍの鋼板積層体における傷の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。図８は、板厚３０ｍｍの鋼板積層体における傷の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。図９は、板厚４５ｍｍの鋼板積層体における傷の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。 (Experiment 6)
Next, using the nondestructive inspection apparatus 100 described above, an experiment was conducted to confirm the inner surface condition of the thick plate stainless steel.
FIG. 5 is a perspective view showing a test body which is an object to be inspected.
FIG. 6 is a waveform diagram detected in an experiment for confirming the state of detection of scratches on a steel plate having a thickness of 10 mm. FIG. 7 is a waveform diagram detected in an experiment for confirming the state of detection of flaws in a steel sheet laminate having a thickness of 25 mm. FIG. 8 is a waveform diagram detected in an experiment for confirming the state of detection of scratches in a steel sheet laminate having a thickness of 30 mm. FIG. 9 is a waveform diagram detected in an experiment for confirming the state of detection of flaws in a steel sheet laminate having a thickness of 45 mm.

被検査物としての試験体としては、材質がＳＵＳ３０４で、図５に示すように、１辺が５００ｍｍ、厚さ寸法が１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの３種類の鋼板２１１を用い、１０ｍｍの鋼板２１１の一面略中央に長さ寸法が３８ｍｍ、幅寸法が２ｍｍ、深さ寸法が２ｍｍのグラインダ加工による鋼板２１１の特性に対応する人工欠陥である傷２２１を設けた。そして、図５に示すように、１０ｍｍの鋼板２１１に、傷２２１が設けられた面と反対側に他の鋼板を適宜積層させ、総厚さ寸法が、１０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、４５ｍｍの４種類とした。この状態で、傷２２１が設けられた面と反対側に、鋼板２１１の表面のがたなどによるノイズを防止するために、表面研磨した厚さ寸法が１．２６ｍｍのＳＵＳ３０４の鋼板を介在させて各種センサを走査させて検査した。
そして、ロックインアンプの設定条件を適宜調整し、最も感度よく傷２２１を検出できるセンサの種類およびロックインアンプの設定条件を観測した。その結果を、表１および図６ないし図９に示す。なお、表１には、検査時の設定条件も併せて記述する。 As a test body as an object to be inspected, the material is SUS304, and as shown in FIG. 5, three types of steel plates 211 having a side of 500 mm and thickness dimensions of 10 mm, 15 mm, and 20 mm are used. A scratch 221, which is an artificial defect corresponding to the characteristics of the steel plate 211 by grinder processing with a length dimension of 38 mm, a width dimension of 2 mm, and a depth dimension of 2 mm, was provided in the approximate center of one surface. And as shown in FIG. 5, another steel plate is laminated | stacked suitably on the opposite side to the surface in which the flaw 221 was provided on the 10 mm steel plate 211, and four types with a total thickness dimension of 10 mm, 25 mm, 30 mm, and 45 mm. It was. In this state, an SUS304 steel plate having a surface polished thickness of 1.26 mm is interposed on the opposite side of the surface on which the scratch 221 is provided in order to prevent noise due to play on the surface of the steel plate 211 or the like. Various sensors were scanned and inspected.
Then, the setting conditions of the lock-in amplifier were appropriately adjusted, and the type of sensor capable of detecting the scratch 221 with the highest sensitivity and the setting conditions of the lock-in amplifier were observed. The results are shown in Table 1 and FIGS. Table 1 also describes setting conditions at the time of inspection.

これら表１および図６ないし図９に示す結果から、従来では検査限界とされていた板厚が１５ｍｍよりはるかに厚い４５ｍｍでも内面側に相当する反対側の面の傷２１１を検出できた。
そして、センサの種類については、ボビン型センサが最適で、他のものは板厚寸法が厚くなると傷２２１を検出できなかった。
周波数としては、１．７ｋＨｚと１．８ｋＨｚで実施したが、０．１ｋＨｚ単位の変更でも、検出感度に対する影響は大きかった。鋼板の傷２２１が設けられた側に磁性体を設置して確認したところ、特に周波数が短い１．７ｋＨｚの方が励磁信号の浸透深さが大きくなることが認められた。一方、周波数が短くなると、検出信号も小さくなる傾向が認められた。すなわち、板厚４５ｍｍの場合、周波数が１．７ｋＨｚでは他の各種設定条件を変更しても判別できる検出ピークが認められなかったが、周波数を１．８ｋＨｚとして測定することで、表１および図９に示すように、傷２２１に対応する検出ピークを判別できることがわかる。 From the results shown in Table 1 and FIGS. 6 to 9, the scratch 211 on the opposite surface corresponding to the inner surface side could be detected even when the plate thickness, which was conventionally considered as the inspection limit, was 45 mm, which is much thicker than 15 mm.
As for the type of sensor, a bobbin type sensor is optimal, and when the thickness of the other sensors is increased, the scratch 221 cannot be detected.
The frequency was 1.7 kHz and 1.8 kHz, but even if the unit was changed by 0.1 kHz, the influence on the detection sensitivity was great. When a magnetic material was installed on the side of the steel plate where the scratch 221 was provided, it was confirmed that the penetration depth of the excitation signal was increased particularly at a frequency of 1.7 kHz, which has a short frequency. On the other hand, when the frequency is shortened, the detection signal tends to decrease. That is, in the case of a plate thickness of 45 mm, a detection peak that could be discriminated even when other various setting conditions were changed at a frequency of 1.7 kHz was not recognized, but Table 1 and FIG. As can be seen from FIG. 9, the detection peak corresponding to the scratch 221 can be determined.

（実験７）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて、実機である石油化学プラントから切り出した配管での保温材上からのＥＳＣＣにおける検査を実施した結果について説明する。
図１０は、板金なしの場合における応力腐食割れの検査を実施した際の波形図である。図１１は、板金を設けた場合における応力腐食割れの検査を実施した際の波形図である。 (Experiment 7)
Next, a description will be given of the result of performing the inspection in the ESCC from the heat insulating material in the pipe cut out from the actual petrochemical plant using the nondestructive inspection apparatus 100 described above.
FIG. 10 is a waveform diagram when an inspection for stress corrosion cracking in the case of no sheet metal is performed. FIG. 11 is a waveform diagram when an inspection for stress corrosion cracking in the case where a sheet metal is provided.

被検査物としての試験体は、石油化学プラントの配管から切り出した配管材で、材質がＳＵＳ３１６Ｌで、径寸法が約１５２．４ｍｍ（呼び径６インチ）で肉厚寸法が３．４ｍｍの配管を半割状に切断した。なお、浸透深傷試験（ＰＴ）により測定した結果、ＳＣＣは、３０×４０ｍｍの範囲の領域に５〜２５ｍｍのものが混在し、５５×２０ｍｍの範囲の別の領域に３〜１２ｍｍのものが混在していることが認められた。
そして、半割状に切断した配管材の外周面側に実機と同材質で厚さ寸法が３０ｍｍの保温材（無機ファイバ）を被せた。そして、この保温材の表面で各種センサを各種設定条件で走査させて検査した。さらに、保温材の表面に鋼製板金をさらに被せ、鋼製板金の表面で各種センサを各種設定条件で走査させて検査した。これら検査結果を、表２、図１０および図１１に示す。なお、表２には、検査時の設定条件も併せて標記する。 The specimen as an inspection object is a pipe material cut out from a pipe of a petrochemical plant, made of SUS316L, a diameter of about 152.4 mm (nominal diameter of 6 inches), and a wall thickness of 3.4 mm. Cut in half. In addition, as a result of the measurement by the penetrating deep wound test (PT), 5 to 25 mm SCC is mixed in a region of 30 × 40 mm, and 3 to 12 mm is mixed in another region of 55 × 20 mm. It was recognized that they were mixed.
Then, a heat insulating material (inorganic fiber) having the same material as that of the actual machine and having a thickness of 30 mm was placed on the outer peripheral surface side of the pipe material cut in half. Then, various sensors were scanned on the surface of the heat insulating material under various setting conditions and inspected. Further, the surface of the heat insulating material was further covered with a steel sheet metal, and various sensors were scanned on the surface of the steel sheet metal under various setting conditions for inspection. These inspection results are shown in Table 2, FIG. 10 and FIG. Table 2 also shows the setting conditions at the time of inspection.

これら表２、図１０および図１１に示す結果から、ドーナツ型センサを用いて表２に示す設定条件で検査することにより、保温材および鋼製板金を介在させてもＥＳＣＣに対応した検出ピークが認められた。なお、ゲインの値を１０、３０に設定した場合、検出感度は増大したが、ＥＳＣＣとそれ以外との検出信号の判別が困難であった。   From the results shown in Table 2, FIG. 10 and FIG. 11, the detection peak corresponding to ESCC is obtained even if a heat insulating material and steel sheet metal are interposed by inspecting using the donut-type sensor under the setting conditions shown in Table 2. Admitted. When the gain value was set to 10 or 30, the detection sensitivity increased, but it was difficult to discriminate the detection signal between ESCC and the others.

（実験８）
次に、上述した非破壊検査装置１００を用いて、実機である石油化学プラントにおける使用済みのドレンタンク廃材でのＥＳＣＣにおける検査を実施した結果について説明する。
図１２は、オーステナイト系ステンレス鋼にて形成された石油化学プラントのドレンタンクの応力腐食割れの検査を実施した際の割れの分布状態を示す説明図である。 (Experiment 8)
Next, a description will be given of the result of performing the inspection in the ESCC on the used drain tank waste material in the actual petrochemical plant using the nondestructive inspection apparatus 100 described above.
FIG. 12 is an explanatory view showing a distribution state of cracks when a stress corrosion cracking inspection of a drain tank of a petrochemical plant formed of austenitic stainless steel is performed.

被検査物としての試験体は、図１２に示すように石油化学プラントの使用済みのドレンタンク廃材（保温材を撤去して表面付着物を除去したもの）で、材質がＳＵＳ３１６、径寸法が６００ｍｍ、肉厚寸法が４．０ｍｍのものを用いた。なお、浸透深傷試験（ＰＴ）により測定した結果、ＳＣＣは図１２に示すように、多数認められた。なお、図１２は、説明の都合上、ドレンタンク廃材２３０の展開図として示す。そして、ドレンタンク廃材２３０の表面で各種センサを走査させ、検出ピークが得られた部分で繰り返し走査させ、検出ピークが確実に認められることを確認後、検出ピークの形状と検査時の設定条件とを記録した。   As shown in FIG. 12, the test specimen as the object to be inspected is a drain tank waste material used in a petrochemical plant (with the heat insulating material removed to remove surface deposits), the material is SUS316, and the diameter is 600 mm. The one having a wall thickness of 4.0 mm was used. In addition, as a result of measuring by a penetration deep wound test (PT), many SCCs were recognized as shown in FIG. FIG. 12 is a development view of the drain tank waste material 230 for convenience of explanation. Then, various sensors are scanned on the surface of the drain tank waste material 230, repeatedly scanned at the portion where the detection peak is obtained, and after confirming that the detection peak is reliably recognized, the shape of the detection peak and the setting conditions at the time of inspection Was recorded.

この検査結果から、以下の表３に示すように、周波数が３０ｋＨｚでＥＳＣＣの検出感度が最大であることが認められた。したがって、例えば実機の現場での検査では、周波数３０ｋＨｚを基準として周波数を長短に変更することで効率化が図れることがわかる。また、センサの走査速度は、がたつきが生じない範囲で早くなるにしたがってＥＳＣＣの高い検出ピークが得られた。このことにより、例えば、図１３や図１４に示すように、被検査物２４０上でセンサ部１１０をがたつきが生じないように安定して操作させるための治具２５０，２６０を用いることで、走査速度を速くすることができ、より良好な検査ができることがわかる。特に、図１３に示す治具２５０のように、円滑に走査可能に走行ローラ２５１などを有する構成としたり、図１４に示す治具２６０のように例えば摩擦抵抗の少ない材料にて治具２６０を構成して小径管の周方向に直接的に摺接させたりするなど、がたつきを抑制する構成とすることが好ましい。   From this inspection result, as shown in Table 3 below, it was recognized that the detection sensitivity of ESCC was maximum at a frequency of 30 kHz. Therefore, it can be seen that, for example, in the inspection of an actual machine, the efficiency can be improved by changing the frequency to be longer or shorter with a frequency of 30 kHz as a reference. In addition, a detection peak with a high ESCC was obtained as the scanning speed of the sensor became faster in a range where no rattling occurred. Accordingly, for example, as shown in FIGS. 13 and 14, jigs 250 and 260 for stably operating the sensor unit 110 on the inspection object 240 so as not to rattle can be used. It can be seen that the scanning speed can be increased and a better inspection can be performed. In particular, the jig 260 is configured to have a traveling roller 251 such as a jig 250 shown in FIG. 13 so that it can be scanned smoothly, or the jig 260 is made of a material having low frictional resistance like the jig 260 shown in FIG. It is preferable to have a configuration that suppresses rattling, such as by directly sliding in the circumferential direction of the small-diameter pipe.

〔非破壊検査装置の作用効果〕
上述したように、上記実施の形態によれば、交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイルと、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルとを備えたセンサ部１１０の励磁コイルへ、制御部１２０の交流電源部から周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の交流電流を供給させ、被検査物に対して励磁コイルによる磁場を作用させ、誘導コイルから出力する起電力を制御部１２０の検出回路部で読み取って被検査物における磁場の変化を検出させ、被検査物を非破壊検査しているので、例えば非磁性材料のオーステナイト系ステンレス鋼やニッケル系材料などでも長期使用などによる材質変化により磁性が生じることで材質変化部分を検査したり、腐食によりオーステナイト系鋼材やニッケル系材料などが応力により割れたりするＥＳＣＣなどの損傷を検査したり、炭素や塩素などの腐食性物質が侵入した状況を検査したり、内部や内面に生じる傷や亀裂あるいは組成変化などを検査したり、石油精製プラントや石油化学プラントなどの熱が加わる部位で保温材にて覆われた被検査物の腐食状態を検査したり、同一組成か否かの判別のために検査したりするなど、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下、好ましくは３０ｋＨｚの交流電流により、非磁性材料でさらには稼働する石油精製プラントや石油化学プラントなどの加温する被検査物の内部深くまで磁場を作用させることができるとともに、微細な損傷や組成の違いなどの特性の違いでも検出でき、各種利用形態での被検査物の特性の詳細で適切な検出が容易に得られる。 [Operational effects of nondestructive inspection equipment]
As described above, according to the above-described embodiment, an excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and a part of the excitation coil that is coaxially in contact with the excitation coil is provided. An alternating current having a frequency of 100 Hz or more and 50 kHz or less is supplied from the AC power supply unit of the control unit 120 to the excitation coil of the sensor unit 110 including an induction coil that generates an electromotive force by electromagnetic induction by excitation, and the object to be inspected Because the magnetic field generated by the excitation coil is applied, the electromotive force output from the induction coil is read by the detection circuit unit of the control unit 120 to detect the change in the magnetic field in the inspection object, and the inspection object is inspected nondestructively, For example, even in non-magnetic materials such as austenitic stainless steel and nickel-based materials, the material changes due to material changes due to long-term use, etc., are inspected. Inspect for damage such as ESCC, where austenitic steel or nickel-based material breaks due to stress due to corrosion, inspect the invasion of corrosive substances such as carbon and chlorine, and scratches on the inside and inside Inspect for corrosion, cracks, composition changes, etc., inspect the corrosion state of the test object covered with heat insulation material at the heat application site such as oil refinery plant and petrochemical plant, etc., and determine whether the composition is the same For example, inspecting for an object such as an oil refining plant or a petrochemical plant operating with a non-magnetic material by an alternating current with a frequency of 100 Hz to 50 kHz, preferably 30 kHz, deep inside the inspection object to be heated. In addition, it can detect even differences in characteristics such as minute damage and composition differences, and can be inspected in various forms of use. Detailed and suitable detection characteristics of can be easily obtained.

そして、オーステナイト系鋼材、特にオーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたものを被検査物の対象としている。このため、石油精製プラントや石油化学プラントなどの稼働期間が比較的に長い設備に用いられるオーステナイト系ステンレス鋼では、特に加熱雰囲気である５０℃以上２００℃以下に加温された状態で応力腐食割れが生じ易くなることから、応力腐食割れによる設備の停止などを防止するために稼働中の設備で加温した状態でも、オーステナイト系ステンレス鋼の傷や材質変化などの特性を良好に検査できる。   And what is formed with the austenitic steel material, especially austenitic stainless steel is made into the object of a to-be-inspected object. For this reason, in austenitic stainless steels used in facilities with relatively long operating periods such as petroleum refining plants and petrochemical plants, stress corrosion cracking is particularly performed in a heated atmosphere of 50 ° C. or more and 200 ° C. or less. Therefore, it is possible to satisfactorily inspect the characteristics of the austenitic stainless steel, such as scratches and material changes, even when the equipment is heated in order to prevent the equipment from being stopped due to stress corrosion cracking.

また、センサ部１１０として、耐熱性樹脂にて一体形成した構成としていることから、５０℃以上２００℃以下に加温された状態でもセンサ部１１０が損傷することなく、詳細な被検査物の検査結果が得られる。   In addition, since the sensor unit 110 is integrally formed of a heat resistant resin, the sensor unit 110 is not damaged even in a state of being heated to 50 ° C. or more and 200 ° C. or less, and a detailed inspection of the inspection object is performed. Results are obtained.

〔実施の形態の変形〕
なお、本発明は、好適な実施の形態を挙げて説明したが、上述した実施の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範囲で以下に示されるような変形をも含むものである。 [Modification of Embodiment]
Although the present invention has been described with reference to a preferred embodiment, it is not limited to the above-described embodiment, and includes the following modifications as long as the object of the present invention can be achieved. It is a waste.

すなわち、石油化学プラントの配管やタンクのノズル周りを検査して実証したが、石油化学プラントに限らず、各種装置やプラントにおける各種構造物を検査対象とすることができる。   In other words, the piping around the petrochemical plant and the area around the nozzle of the tank have been verified, but not limited to the petrochemical plant, various devices and various structures in the plant can be inspected.

また、被検査物としては、オーステナイト系ステンレス鋼などのオーステナイト系鋼材に限らず、各種磁性材料や非磁性材料、さらには金属材料の他、いずれの材料を対象とすることができる。   Further, the inspection object is not limited to an austenitic steel material such as austenitic stainless steel, but can be any material other than various magnetic materials, nonmagnetic materials, and metal materials.

さらに、１つの材質における特性の変化を検査する方法に利用する他、異なる部材を検査して検査結果を比較することで、組成の違いを判別する検査などにも利用できる。   Furthermore, in addition to being used for a method for inspecting a change in characteristics of one material, it can be used for an inspection for discriminating a difference in composition by inspecting different members and comparing inspection results.

また、例えば非磁性材料の肉厚を検査する方法にも適用できる。
この場合には、センサ部１１０の反対側に磁性材料を配置することで精度よく肉厚を適切に検査できる。 Further, for example, it can be applied to a method for inspecting the thickness of a nonmagnetic material.
In this case, the thickness can be appropriately inspected with high accuracy by disposing a magnetic material on the opposite side of the sensor unit 110.

そして、センサ部１１０に交流電流を供給する電力供給装置としての電流電源部と、センサ部１１０から出力される起電力を読み取る検出装置としての検出回路部を備えた一体型の制御部１２０を用いて説明したが、電力供給装置と、検出装置とを別体の構成としてもよい。   Then, an integrated control unit 120 including a current power supply unit as a power supply device that supplies an alternating current to the sensor unit 110 and a detection circuit unit as a detection device that reads an electromotive force output from the sensor unit 110 is used. However, the power supply device and the detection device may be configured separately.

その他、本発明は上述の実施の形態における具体的な構造および手順に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、設計の変更などは本発明に含まれるものである。   In addition, the present invention is not limited to the specific structures and procedures in the above-described embodiments, and modifications, improvements, design changes, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention. It is.

本発明の一実施の形態における非破壊検査装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the nondestructive inspection apparatus in one embodiment of this invention. 前記実施の形態における実験室でのオーステナイト系ステンレス鋼の亀裂の検出状況を確認する実験で検出した波形図である。It is the wave form diagram detected in the experiment which confirms the detection condition of the crack of austenitic stainless steel in the laboratory in the said embodiment. 前記実施の形態における稼働中の石油化学プラントのオーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたタンクのノズル周りの応力腐食割れの検査を実施した際の割れの分布状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the distribution state of the crack at the time of implementing the inspection of the stress corrosion crack around the nozzle of the tank formed with the austenitic stainless steel of the petrochemical plant in operation in the said embodiment. 前記実施の形態におけるタンクのノズル周りの補強板部での応力腐食割れの検査を実施した際の波形図である。It is a wave form diagram at the time of implementing the inspection of the stress corrosion cracking in the reinforcement board part around the nozzle of the tank in the embodiment. 前記実施の形態における亀裂の検出状況を確認する実験に用いる試験体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the test body used for the experiment which confirms the detection condition of the crack in the said embodiment. 前記実施の形態における傷の検出状況を確認する実験の板厚１０ｍｍの鋼板での実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result in the steel plate of thickness 10mm of the experiment which confirms the detection condition of the damage | wound in the said embodiment. 前記実施の形態における傷の検出状況を確認する実験の板厚２５ｍｍの鋼板積層体での実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result in the steel plate laminated body of plate | board thickness of 25 mm of the experiment which confirms the detection condition of the damage | wound in the said embodiment. 前記実施の形態における傷の検出状況を確認する実験の板厚３０ｍｍの鋼板積層体での実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result in the 30-mm-thick steel plate laminated body of the experiment which confirms the detection condition of the damage | wound in the said embodiment. 前記実施の形態における傷の検出状況を確認する実験の板厚４５ｍｍの鋼板積層体での実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result in the steel plate laminated body of plate | board thickness of 45 mm of the experiment which confirms the detection condition of the damage | wound in the said embodiment. 前記実施の形態における板金なしの場合での応力腐食割れの検査結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the test result of the stress corrosion cracking in the case of the sheet metal absence in the said embodiment. 前記実施の形態における板金ありの場合での応力腐食割れの検査結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the test result of the stress corrosion cracking in the case with sheet metal in the embodiment. 前記実施の形態におけるドレンタンク廃材のＳＣＣ分布状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the SCC distribution state of the drain tank waste material in the said embodiment. 前記実施の形態における治具を用いた検査実施状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the inspection implementation condition using the jig | tool in the said embodiment. 前記実施の形態における他の治具を用いた検査実施状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the test implementation condition using the other jig | tool in the said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００……非破壊検査装置
１１０……センサ部
１２０……電力供給装置および検出装置として機能する制御部
１３０……表示記録装置
２０１……被検査物であるタンク
２０２……被検査物である配管
２０３……被検査物である補強板部
２０４……特性である応力腐食割れ
２１１……被検査物である試験体としての鋼板
２２１……特性としての人工欠陥である傷
２３０……被検査物であるドレンタンク
２４０……被検査物
２５０，２６０……治具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Non-destructive inspection apparatus 110 ...... Sensor part 120 ... Control part which functions as an electric power supply apparatus and a detection apparatus 130 ...... Display recording apparatus 201 …… Tank which is an inspection object 202 …… Pipe which is an inspection object 203 …… Reinforcement plate portion as inspection object 204 …… Stress corrosion cracking as characteristic 211 …… Steel plate as test object as inspection object 221 …… Scratch as artificial defect as characteristic 230 …… Inspection object Drain tank 240 …… Inspection object 250, 260 …… Jig

Claims (11)

交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、
前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、
入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、を具備した非破壊検査装置を用いた非破壊検査方法であって、
前記被検査物は、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料にて形成されたものである
ことを特徴とする非破壊検査方法。 An excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and an induction that is provided in contact with a part of the excitation coil on the same axis and that generates an electromotive force by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil A sensor unit that includes a coil and outputs an electromotive force from the induction coil by applying a magnetic field generated by the excitation coil to an object to be inspected;
A detection device that reads the electromotive force and detects a change in a magnetic field in the inspection object;
A non-destructive inspection method using a non-destructive inspection apparatus provided with an electric power supply device that is provided so as to be capable of input operation and supplies the alternating current to the exciting coil with an output according to the input operation,
The non-destructive inspection method, wherein the inspection object is formed of an austenitic steel material or a nickel-based material. 請求項１に記載の非破壊検査方法であって、
周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記電力供給装置から供給させる
ことを特徴とする非破壊検査方法。 The nondestructive inspection method according to claim 1,
The non-destructive inspection method, wherein the alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz is supplied from the power supply device. 交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、
前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、
入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、を具備した非破壊検査装置を用いた非破壊検査方法であって、
周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記電力供給装置から供給させる
ことを特徴とする非破壊検査方法。 An excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and an induction that is provided in contact with a part of the excitation coil on the same axis and that generates an electromotive force by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil A sensor unit that includes a coil and outputs an electromotive force from the induction coil by applying a magnetic field generated by the excitation coil to an object to be inspected;
A detection device that reads the electromotive force and detects a change in a magnetic field in the inspection object;
A non-destructive inspection method using a non-destructive inspection device provided with an electric power supply device that is provided so as to be capable of input operation and supplies the alternating current to the exciting coil with an output according to the input operation,
The non-destructive inspection method, wherein the alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz is supplied from the power supply device. 請求項２または請求項３に記載の非破壊検査方法であって、
周波数が３０ｋＨｚの交流電流を供給させてセンサ部を前記被検査物上で走査させ、前記検出装置で検出する磁場の変化状況に応じて、前記交流電流の周波数を３０ｋＨｚから長短させて供給させる
ことを特徴とする非破壊検査方法。 A non-destructive inspection method according to claim 2 or claim 3,
An alternating current having a frequency of 30 kHz is supplied, the sensor unit is scanned on the inspection object, and the alternating current frequency is increased or decreased from 30 kHz according to the change state of the magnetic field detected by the detection device. Non-destructive inspection method characterized by 請求項３または請求項４に記載の非破壊検査方法であって、
前記被検査物は、オーステナイト系鋼材またはニッケル系材料で形成されたものである
ことを特徴とする非破壊検査方法。 The nondestructive inspection method according to claim 3 or claim 4,
The non-destructive inspection method, wherein the inspection object is formed of an austenitic steel material or a nickel-based material. 請求項１または請求項５に記載の非破壊検査方法であって、
前記被検査物は、オーステナイト系ステンレス鋼にて形成されたものである
ことを特徴とする非破壊検査方法。 The non-destructive inspection method according to claim 1 or 5,
The non-destructive inspection method, wherein the inspection object is formed of austenitic stainless steel. 請求項５または請求項６に記載の非破壊検査方法であって、
前記被検査物は、腐食性物質を含有する流体と接触する部材である
ことを特徴とする非破壊検査方法。 The nondestructive inspection method according to claim 5 or 6,
The non-destructive inspection method, wherein the inspection object is a member in contact with a fluid containing a corrosive substance. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の非破壊検査方法であって、
前記被検査物は、石油精製プラントまたは石油化学プラントにおける５０℃以上２００℃以下に加熱される構造物を構成するものである
ことを特徴とする非破壊検査方法。 A non-destructive inspection method according to any one of claims 1 to 7,
The non-destructive inspection method characterized in that the inspection object constitutes a structure heated to 50 ° C. or more and 200 ° C. or less in an oil refinery plant or petrochemical plant. 請求項８に記載の非破壊検査方法であって、
前記励磁コイルおよび前記誘導コイルを耐熱性部材にて覆った前記センサ部を用いる
ことを特徴とする非破壊検査方法。 The nondestructive inspection method according to claim 8,
The nondestructive inspection method characterized by using the sensor part which covered the exciting coil and the induction coil with a heat-resistant member. 交流電流が供給されることで励磁して磁場を形成する励磁コイル、および、この励磁コイルと同軸上で一部が接触して設けられ前記励磁コイルの励磁によって電磁誘導により起電力を発生させる誘導コイルを備え、被検査物に対して前記励磁コイルによる磁場を作用させて前記誘導コイルから起電力を出力させるセンサ部と、
前記起電力を読み取り前記被検査物における磁場の変化を検出する検出装置と、
入力操作可能に設けられこの入力操作に応じた出力で、周波数が１００Ｈｚ以上５０ｋＨｚ以下の前記交流電流を前記励磁コイルへ供給する電力供給装置と、
を具備したことを特徴とした非破壊検査装置。 An excitation coil that is excited by being supplied with an alternating current to form a magnetic field, and an induction that is provided in contact with a part of the excitation coil on the same axis and that generates an electromotive force by electromagnetic induction by excitation of the excitation coil A sensor unit that includes a coil and outputs an electromotive force from the induction coil by applying a magnetic field generated by the excitation coil to an object to be inspected;
A detection device that reads the electromotive force and detects a change in a magnetic field in the inspection object;
A power supply device that is provided so as to be able to perform an input operation and supplies the alternating current having a frequency of 100 Hz to 50 kHz to the excitation coil with an output corresponding to the input operation;
A nondestructive inspection apparatus characterized by comprising: 請求項１０に記載の非破壊検査装置であって、
前記センサ部は、耐熱性部材にて前記励磁コイルおよび前記誘導コイルが覆われた
ことを特徴とした非破壊検査装置。 The nondestructive inspection apparatus according to claim 10,
The nondestructive inspection apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit is covered with the exciting coil and the induction coil with a heat resistant member.

Images