JP2592690B2 - 管内面渦流探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はガス配管、水道配管等のパイプラインにお
ける溶接部の溶込不足等、管の断面に欠陥等が存在する
か否かを検出するための渦流探傷装置に係り、屈曲管部
等の存在するパイプラインであっても配管内を自由に走
行して溶接部等の欠陥検出を精度よく安定して行なうこ
とができる装置に関する。

従来の技術 パイプラインの探傷方法の一つとして、渦流探傷法は
従来から採用されている方法であるが、曲管部等が存在
するパイプラインの内面検査を渦流探傷法を用いて精度
よく行なうことは容易でない。

その理由は、渦流探傷法の場合は、被検査体とセンサ
ー部との間隔を常に一定に保つ必要があること、また探
傷用センサーはその移動に際して目違い、溶接凸部等に
より衝撃、振動等を生じさせることなく可及的に滑らか
に走査させる必要があること等の条件を満足する必要が
あるからである。

なお、パイプラインの渦流探傷法として、例えば配管
内を走行可能な基体に渦流探傷用コイルを設け、この基
体を管内に挿入して渦流探傷を行なう方式（特開昭64-2
6143号公報参照）等が提案されているが、従来の管内走
行式渦流探傷手段はいずれも渦流探傷法において重要と
される前記条件を満足しているとは言い得ず、曲管部等
の存在するパイプラインに適用して当該配管の溶接部欠
陥等を正確に検出することは困難であった。

発明が解決しようとする課題 この発明は前に述べたような実情よりみて、管内を走
行させて渦流探傷を行なう方式において、被検査体とセ
ンサー部との間隔を常に一定に保ち、また探傷用センサ
ーを衝撃や振動を生じさせることなく滑らかに走査させ
ること等の重要条件をすべて満足し、しかも曲管部が存
在する配管内でも自由に走行して渦流探傷を可能とする
管内面渦流探傷装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 この発明は曲管部でも自由にかつ安定して走行可能な
構造となした筒形のケーシングに、探傷用センサーとス
キャナーを備えた走査装置を管円周方向に回転可能に設
け、欠陥の円周方向位置並びに欠陥の程度を精度よく検
出できるように構成したもので、その要旨は、外周にガ
イドローラを設けて配管内を移動自在に構成した筒形の
ケーシング２個を所定の間隔を隔ててモータ駆動される
回転軸で連結して装置本体を構成し、前記ケーシングを
連結する前記回転軸に固定した架台にガイドロッドを介
して取付けられ該架台に設置したモータにて管径方向に
作動するスキャナー、および前記スキャナーに管軸方向
に移動可能に取付けられ該スキャナーに設置したモータ
にて管軸方向に作動する渦流探傷用センサーとからなる
走査装置を前記装置本体の両ケーシング間の前記回転軸
に直角方向に配設し、前記回転軸にて走査装置を周方向
に回転位置させた状態で、前記スキャナーを前記架台に
設置したモータにて管径方向に移動させて被検査面に当
接させた渦流探傷用センサーを前記スキャナーに設置し
たモータにて管軸方向に移動させて探傷を行う方式とな
したことを特徴とし、また、前記渦流探傷用センサーに
ポリテトラフルオロエチレン板を取付け、該ポリテトラ
フルオロエチレン板に介して探傷用センサーを走査させ
る構造となしたものである。

作用 ２個一対の筒形ケーシングのガイドローラは固定式と
可動式の２種類で構成されており、固定式は曲管内でも
スムースに通過できるようにするため外周に固定した複
数列のガイドローラで構成し、可動式は管径に対応する
ためモータ等の動力でリンク機構等を介して作動する拡
径機構を有するガイドローラで構成している。

２個一対のケーシングを所定の間隔を隔てて連結する
回転軸は、両ケーシングの中心に配し、一方のケーシン
グに内蔵したモータにて回転駆動される機構となしてい
る。

センサー、スキャナー等で構成される走査装置は両ケ
ーシング間に位置し、ケーシング連結用回転軸に一体に
設けた架台にスキャナーを管径方向（上下方向）に作動
させるモータ駆動機構が取付けられ、スキャナーにはモ
ータ駆動機構にて管軸方向に移動させるセンサーが取付
けられている。

スキャナーを管径方向に作動させるモータ駆動機構
は、例えばスキャナーをガイドロッドで支持し、同スキ
ャナーに取付けたネジ軸を架台に螺着し、架台に取付け
たモータによりギヤーを介して前記ねじ軸を回転させる
機構を用いることができる。

また、探傷用センサーのモータ駆動機構も、モータに
て回転駆動されるねじ軸に該センサーを螺着し、ねじ軸
の回転によりセンサーが管軸方向（左右）に走査する機
構を用いることができる。

スキャナーに取付けるポリテトラフルオロエチレン板
は厚さが01〜05mm程度のものであり、このポリテトラフ
ルオロエチレン板を探傷用センサーを遮蔽するようにス
キャナーに取付け、ポリテトラフルオロエチレン板を被
検査体に当接させた状態で当該ポリテトラフルオロエチ
レン板の上を走査することにより、探傷用センサーの移
動は滑らかに行なわれる。

なお、この発明のスキャナーに取付けるポリテトラフ
ルオロエチレン板は、一般にテフロン（登録商標）製の
板のことであり、このテフロン製の板を介して探傷用セ
ンサーを走査させるようにしたのは、このテフロン製の
板がセンサーの摺動を容易にするとともに、材質的にも
耐摩耗性に優れており、また段差に対しカバーをかけた
その上を摺動することができるからである。

管内の測定箇所では拡径機構付きガイドローラにて装
置全体を支え、スキャナー駆動機構にてスキャナーを径
方向に移動させて被検査面に当接させ、センサーを左右
に移動させて探傷を行ない、探傷が完了するとスキャナ
ーを被検査面より離隔し、回転軸を所定の角度回転させ
て走査装置を周方向に回転位置させ、再びスキャナーを
被検査管に当接させて探傷を行なう。以降、同様の動作
を繰返して全周の探傷を行なう。

実施例 第１図はこの発明の一実施例装置を示す側面図、第２
図は同上装置の正面図、第３図は同上装置における周方
向回転軸の駆動機構とガイドローラの拡径機構を示す縦
断面図である。

第１図において、（１）は円錐形状のケーシング（１
−１）（１−２）からなる装置本体、（２）はケーシン
グ外周に等間隔に設けた固定式ガイドローラ、（３）は
同じくケーシング外周に例えば120度間隔に３組設けた
拡径機構付きガイドローラ、（４）は回転軸、（５）は
走査装置で、（５−１）は架台、（５−３）はスキャナ
ー、（５−４）はスキャナー駆動モータ、（５−７）は
センサー、（5-10）はポリテトラフルオロエチレン板
（以下、説明の便宜上「テフロン板」と称する） 固定式ガイドローラ（２）は相平行する一対の側板
（２−１）間に複数個のローラ（２−２）を回転自在に
軸着して構成したもので、それぞれ支持脚（２−３）を
介してケーシングに取付けられている。

拡径機構付きガイドローラ（３）は両ケーシングの対
向面側近傍に管径方向に摺動自在に設けたスライド棒
（３−１）に例えば２個一対のローラ（３−２）を取付
け、ケーシング内に横設したねじ軸（３−３）に管軸方
向に移動可能に螺着した可動台（３−４）にリンク（３
−５）を介して前記スライド棒（３−１）を枢着し、可
動台（３−４）の前後動によりスライド棒（３−１）が
管径方向に作動する機構となし、前記ねじ軸（３−３）
は同ケーシング内に設けたモータ（３−６）によりギヤ
ー（３−７）を介して駆動される機構となっている。

なお、可動台（３−４）は動作の安定化とガタ付き防
止のため回転軸（４）にスライド可能に支持している。

回転軸（４）は両ケーシングの中心部に設けた軸受
（４−１）（４−２）にて回転自在に支持し、その回転
駆動機構は一方のケーシング（１−１）内に回転自在に
横設した駆動軸（４−３）とギヤー（４−４）（４−
５）を介して接続し、同ケーシング内に設けたモータ
（４−６）によりギヤー（４−７）を介して前記駆動軸
（４−３）を回転させる機構となしている。

探傷用スキャナー、センサー等からなる走査装置
（５）は、回転軸（４）に固定した架台（５−１）にガ
イドロッド（５−２）を介してスキャナー（５−３）を
取付けるとともに、同架台に設置した駆動モータ（５−
４）にてギヤー（５−５）を介して駆動されるねじ軸
（５−６）により該スキャナーを管径方向に作動せしめ
る機構となしている。

スキャナー（５−３）に取付けられて左右に移動する
探傷用センサー（５−７）は、スキャナー（５−３）内
に横設したねじ軸（５−８）に探傷用センサーホルダー
（５−７）を螺着し、同スキャナーに取付けたモータ
（５−９）にてギヤー（図面省略）等を介して前記ねじ
軸（５−８）を回転させる機構となしている。なお、セ
ンサーはホルダーにスプリングで保持され、常時管壁に
押付けられる構造となっている。

テフロン板（5-10）は両端部を直角に折曲げて当該部
分をスキャナー（５−３）にねじ止めしており、この上
をセンサー（５−７）が左右に摺動する仕組みとなって
いる。

上記装置において、管内走行中は拡径機構付きガイド
ローラ（３）を縮径させており、測定箇所に位置した時
に当該ガイドローラを拡径して装置全体を固定する。

探傷を行なう場合は、スキャナー駆動モータ（５−
４）にてスキャナー（５−３）を被検査面側に移動さ
せ、テフロン板（5-10）を被検査面に当接させた状態で
探傷用センサー（５−７）をテフロン板上を左右に走査
させる。

円周方向測定箇所を変える場合は、回転軸駆動モータ
（４−６）にて走査装置全体を回転軸を中心に回転させ
て位置決めし、当該位置で前記と同様に作動させて探傷
を行なう。

発明の効果 この発明は上記のごとく構成してなるから、次に記載
する効果を奏する。

曲管部でもスムースに走行できるように工夫している
ので、牽引方式あるいは駆動台車方式のいずれの走行手
段を適用しても配管内を自由に走行させることができ、
測定箇所へ簡易迅速に位置させることができる。

探傷用センサーを管径方向に作動させる機構を備えて
いるので、センサーと被検査面との間隔を適正に保つこ
とができるのみならず、テフロン板を介してセンサーを
走査させることによりセンサーの走査が滑らかに行な
え、より精度の高いデータが得られる。

管円周方向全体にわたって探傷をすることができるの
で、円周方向における欠陥位置を正確に知ることができ
る。

２つのケーシングの間で探傷を行なう機構となし、摺
動性のよいセンサー走査機構を有しているので、溶接継
手部の溶込不足深さや接合面の目違い等も測定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例装置を示す側面図、第２図
は同上装置の正面図、第３図は同上装置における周方向
回転軸の駆動機構とガイドローラの拡径機構を示す縦断
面図である。 １……装置本体 ２……固定式ガイドローラ ３……拡径機構付きガイドローラ ４……回転軸 ５……走査装置 ５−３……スキャナー ５−７……センサー 5-10……テフロン板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細原 靖治 東京都港区海岸１丁目５番20号 東京瓦 斯株式会社内 (72)発明者 小沢 道夫 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 山田 勇 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 中嶋 紀美雄 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (72)発明者 坂本 隆秀 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−97653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90758（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−152556（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−99056（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周にガイドローラを設けて配管内を移動
   自在に構成した筒形のケーシング２個を所定の間隔を隔
   ててモータ駆動される回転軸で連結して装置本体を構成
   し、前記ケーシングを連結する前記回転軸に固定した架
   台にガイドロッドを介して取付けられ該架台に設置した
   モータにて管径方向に作動するスキャナー、および前記
   スキャナーに管軸方向に移動可能に取付けられ該スキャ
   ナーに設置したモータにて管軸方向に作動する渦流探傷
   用センサーとからなる走査装置を前記装置本体の両ケー
   シング間の前記回転軸に直角方向に配設し、前記回転軸
   にて走査装置を周方向に回転位置させた状態で、前記ス
   キャナーを前記架台に設置したモータにて管径方向に移
   動させて被検査面に当接させた渦流探傷用センサーを前
   記スキャナーに設置したモータにて管軸方向に移動させ
   て探傷を行う方式となしたことを特徴とする管内面渦流
   探傷装置。
2. 【請求項２】渦流探傷用センサーをモータ駆動にて管軸
   方向に走査させるスキャナーにポリテトラフルオロエチ
   レン板を取付け、該ポリテトラフルオロエチレン板を介
   して探傷用センサーを走査させる構造となしたことを特
   徴とする請求項１記載の管内面渦流探傷装置。