JP5722129B2 - タンク健全性診断方法及びガイド波検査装置 - Google Patents
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Description
また、本発明に係るガイド波検査装置は、タンクの一部領域に対して、2つ以上の方向からガイド波を送信し、前記一部領域内にある欠陥からの反射波を受信する欠陥測定工程と、前記欠陥測定工程において少なくとも1つの方向で前記反射波が受信された場合、前記一部領域内に前記欠陥が存在すると判断する判断工程と、を含み、前記欠陥測定工程は、前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの軸方向と一致するように、前記タンクの上部から前記タンクの外面に超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第1工程と、
前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの周方向と一致するように、吊下げ位置制御装置を用いて前記タンクの外面に前記超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第2工程と、を含むガイド波を用いた非破壊検査によって前記タンクの欠陥の有無を判断するガイド波検査装置であって、所定の間隔で列状に配置された超音波探触子、支持部材、検査対象であるタンクの外面に吸着する吸着手段、及び、前記超音波探触子を前記タンクの外面に押し付ける押付手段を有する超音波探触子列モジュールと、前記超音波探触子列モジュールを吊り下げるとともに、信号ケーブルを兼ねた吊下げケーブルと、前記吊下げケーブルを巻き取り及び巻き出し可能なケーブル巻き取り装置を有し、前記タンクの上部に設けられる吊下げ位置制御装置と、前記超音波探触子を駆動し前記超音波探触子からの信号を受信するガイド波送受信器、前記ガイド波送受信器で受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、前記デジタル信号を処理するコンピュータ、及び、前記ケーブル巻き取り装置を制御する制御装置を有し、前記タンクの上部に設けられる検査装置と、を備えることを特徴とする。
の形状や位置(向き)によらず、欠陥の有無を検査し、タンクの健全性を診断することが
できるタンク健全性診断方法及びガイド波検査装置を提供することができる。
<タンク健全性診断の概要>
図1は、実施の形態1にかかるタンク健全性診断方法の概要を示す説明図である。図1では、ガイド波検査装置10を用いて、被検体であるタンク1の健全性を診断する場合について図示している。なお、以下の説明で、単に「周方向」「軸方向」という場合は、被検体であるタンク1(円筒形部材)の周方向および軸方向を指す。また、本明細書において、「タンクの健全性を診断する」とは、たとえば、タンクの欠陥の有無を判断したり、タンクの残存板厚が所定値(タンクの構造を支えるのに十分な厚さの値)以上であるか否かを判断したりすることを指す。また、ここでは、タンク1はタンクの胴の部分を指している。
実施の形態1にかかるタンク健全性診断方法に用いるガイド波検査装置10について説明する。
まず、超音波探触子列3と、ガイド波送受信器5の詳細について説明する。図2は、超音波探触子列3とガイド波送受信器5の構成を示す図である。超音波探触子列3は、詳細には、2列の超音波探触子列11,12によって構成される。超音波探触子列11は、複数の超音波探触子(たとえば圧電素子)で構成され、送信用の超音波探触子と受信用の超音波探触子のペア(図示した11a,11b,11c,11d)を有する。超音波探触子列12も、超音波探触子列11と同様に、複数の探触子、超音波探触子のペア(図示した12a,12b,12c,12d)を有する。
次に、実施の形態1にかかるタンク健全性診断方法による診断の詳細について説明する。図4は、タンク健全性診断における欠陥の有無の判断を模式的に示す説明図である。図4には、それぞれ形状が異なる2つの欠陥が示されている。より詳細には、図4(a)には、幾何学的な形状が異方性を有している欠陥#1が、図4(b)には、幾何学的な形状が等方である欠陥#2が、それぞれ示されている。
また、図4(a)において、欠陥#1を超音波伝播方向βに対して垂直方向のB1−B2で切断した際の断面図がB1−B2断面図である(図4(a)の欠陥#1の左側に図示する)。B1−B2断面図における欠陥#1の断面積を断面積Bとする。
また、図4(b)において、欠陥#2を超音波伝播方向β'に対して垂直方向のB'1−B'2で切断した際の断面図がB'1−B'2断面図である(図4(b)の欠陥#2の左側に図示する)。B'1−B'2断面図における欠陥#2の断面積を断面積B'とする。
実施の形態2では、実施の形態1にかかるタンク健全性診断方法のより具体的な適用例について説明する。また、実施の形態2では、被検体のタンクに欠陥が発見されなかった場合、さらにタンクの板圧を測定して、全体的な減肉の有無や残存肉厚を検査する。これにより、タンクの健全性をより詳細に把握することができる。
ところで、上述したガイド波を用いたタンク健全性診断方法において、検査範囲24に欠陥が存在しないと診断された場合であっても、まれにではあるが、検査範囲24の全体が減肉していることによって、欠陥からの反射波が検出されない場合がある。また、ガイド波を用いた検査では、タンク全体の減肉は発見することができない。このような可能性を考慮して、ガイド波による測定と合わせて、タンク17の板厚を計測するようにしてもよい。これにより、タンクの健全性診断の精度を向上させることができる。
2,24 検査範囲
2a,2b,24a,24b 測定領域(一部領域)
3,20 超音波探触子列
3a,3b,3c 設置位置
5 ガイド波送受信器
6 A/D変換器
7 コンピュータ
7a 中央制御装置
7b 信号処理装置
8 表示装置
10 ガイド波検査装置
Claims (6)
- 所定の間隔で列状に配置された超音波探触子、支持部材、検査対象であるタンクの外面に吸着する吸着手段、及び、前記超音波探触子を前記タンクの外面に押し付ける押付手段を有する超音波探触子列モジュールと、前記超音波探触子列モジュールを吊り下げるとともに、信号ケーブルを兼ねた吊下げケーブルと、前記吊下げケーブルを巻き取り及び巻き出し可能なケーブル巻き取り装置を有し、前記タンクの上部に設けられる吊下げ位置制御装置と、を備えるガイド波検査装置のガイド波を用いた非破壊検査によって前記タンクの欠陥の有無を判断するタンク健全性診断方法であって、
前記タンクの一部領域に対して、2つ以上の方向から前記ガイド波を送信し、前記一部領域内にある欠陥からの反射波を受信する欠陥測定工程と、
前記欠陥測定工程において少なくとも1つの方向で前記反射波が受信された場合、前記一部領域内に前記欠陥が存在すると判断する判断工程と、を含み、
前記欠陥測定工程は、
前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの軸方向と一致するように、前記タンクの上部から前記タンクの外面に前記超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第1工程と、
前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの周方向と一致するように、前記吊下げ位置制御装置を用いて前記タンクの外面に前記超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第2工程と、を含む
ことを特徴とするタンク健全性診断方法。 - 前記欠陥測定工程では、前記タンクにおいてあらかじめ定められた検査範囲を網羅するように前記一部領域を決定して、前記2つ以上の方向から送信された前記ガイド波が前記一部領域において交差するように前記ガイド波を送信し、
前記判断工程では、前記検査範囲内のいずれの箇所においても前記反射波が受信されなかった場合、前記タンクが健全であると診断する
ことを特徴とする請求項1に記載のタンク健全性診断方法。 - 前記欠陥測定工程では、所定の間隔で超音波探触子を列状に並べた超音波探触子列を前記タンク外面に2列設置して、前記超音波探触子列と直交する方向にガイド波を送信し、前記超音波探触子列で前記反射波を受信する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のタンク健全性診断方法。 - 前記欠陥測定工程で前記反射波が受信されなかった場合、前記一部領域の板厚を測定する板厚測定工程を含み、
前記判断工程では、前記板厚測定工程で測定された前記板厚が所定値以上であった場合、前記タンクが健全であると判断する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のタンク健全性診断方法。 - 前記板厚測定工程では、前記一部領域の外周上の任意の点の前記板厚と、前記一部領域の略中央点の前記板厚とを測定する
ことを特徴とする請求項4に記載のタンク健全性診断方法。 - タンクの一部領域に対して、2つ以上の方向からガイド波を送信し、前記一部領域内にある欠陥からの反射波を受信する欠陥測定工程と、
前記欠陥測定工程において少なくとも1つの方向で前記反射波が受信された場合、前記一部領域内に前記欠陥が存在すると判断する判断工程と、を含み、
前記欠陥測定工程は、
前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの軸方向と一致するように、前記タンクの上部から前記タンクの外面に超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第1工程と、
前記ガイド波の伝搬方向が前記タンクの周方向と一致するように、吊下げ位置制御装置を用いて前記タンクの外面に前記超音波探触子列モジュールを取り付けて測定する第2工程と、を含むガイド波を用いた非破壊検査によって前記タンクの欠陥の有無を判断するガイド波検査装置であって、
所定の間隔で列状に配置された超音波探触子、支持部材、検査対象であるタンクの外面に吸着する吸着手段、及び、前記超音波探触子を前記タンクの外面に押し付ける押付手段を有する超音波探触子列モジュールと、
前記超音波探触子列モジュールを吊り下げるとともに、信号ケーブルを兼ねた吊下げケーブルと、
前記吊下げケーブルを巻き取り及び巻き出し可能なケーブル巻き取り装置を有し、前記タンクの上部に設けられる吊下げ位置制御装置と、
前記超音波探触子を駆動し前記超音波探触子からの信号を受信するガイド波送受信器、
前記ガイド波送受信器で受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、
前記デジタル信号を処理するコンピュータ、及び、前記ケーブル巻き取り装置を制御する制御装置を有し、前記タンクの上部に設けられる検査装置と、を備える
ことを特徴とするガイド波検査装置。
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JP2011130832A JP5722129B2 (ja) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | タンク健全性診断方法及びガイド波検査装置 |
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