JP6230841B2 - Pipe thinning evaluation method using wall thickness measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、配管の減肉の深さと減肉の大きさを抽出し、配管の内面減肉のリスクを定量的に評価するための技術に関する。   The present invention relates to a pipe thinning evaluation method using a wall thickness measuring device. More specifically, the present invention relates to a technique for extracting the depth of pipe thinning and the size of thinning and quantitatively evaluating the risk of thinning of the inner surface of the pipe.

１９６０〜１９７０年代の高度経済成長期に建設された日本の多くの化学プラントは、運転開始から４０年以上が経過したものが多く、高経年劣化が懸念されている。化学プラントではプロセスの過程で大量の危険性、有害性、引火性の物質を反応、精製、貯蔵しており、事故が発生すると多大な損失と社会信用の喪失を招いてしまう。このような化学プラント設備の中でも配管は数量が膨大であり、特にエロージョン（浸食）、コロージョン（腐食）を代表とした内面減肉に関しては、外部の目視点検では検出することができず、漏洩事故に至ってから初めて内面減肉の存在が判明することもある。   Many chemical plants in Japan built during the period of high economic growth in the 1960s and 1970s are over 40 years old, and there is concern over deterioration over time. A chemical plant reacts, refines, and stores a large amount of hazardous, harmful, and flammable substances during the process, and if an accident occurs, it causes a great loss and a loss of social trust. Among such chemical plant equipment, piping is enormous in volume, and internal thinning, especially erosion (corrosion) and corrosion (corrosion), cannot be detected by external visual inspection, and leakage accidents occur. The existence of internal thinning may be found for the first time after reaching this point.

このような配管の内面減肉については、配管の材質や内面環境（流体の種類、温度、相状態）、運転条件（流速、連続運転又は交互運転など）などで区分される配管系毎に、その発生可能性を予測し、可能性が有ると判断される配管系については、非破壊検査（超音波探傷検査、放射線透過検査等）や破壊検査を実施して評価を行うのが一般的である。また、配管系全体の腐食管理を行う場合、減肉部の位置特定は当然ながら、減肉部の深さと大きさを定量化し減肉の分布特性を把握し、その後の進展管理を効率的かつ論理的に実施することが、多種多様の配管系、膨大な配管数を持つ化学プラントにおいては重要なポイントである。   For such inner wall thinning of piping, for each piping system classified by piping material, inner surface environment (fluid type, temperature, phase state), operating conditions (flow velocity, continuous operation or alternate operation, etc.) For piping systems that predict the possibility of occurrence and are judged to be possible, it is common to perform non-destructive inspections (ultrasonic inspection, radiation transmission inspection, etc.) and destructive inspections for evaluation. is there. In addition, when performing corrosion management of the entire piping system, the location of the thinned portion is naturally specified, the depth and size of the thinned portion are quantified, the distribution characteristics of the thinned portion are grasped, and subsequent progress management is efficiently and efficiently performed. The logical implementation is an important point in a chemical plant having a wide variety of piping systems and a huge number of piping.

上述のような内面減肉の課題を有するプラントの一例として、高圧ガス設備においては、配管が十分な肉厚を有していることを確認するため、保安検査基準（ＫＨＫＳ ０８５０−１（２００９）等）に従って肉厚測定を１年に１回実施する必要がある。この肉厚測定では、配管系の中でもっとも減肉しやすいと予想される部位を選んで、毎年同じ箇所（定点）を測定し、経年の減肉量と腐食速度を算出することで、寿命予測管理が実施されている（以降、定点管理と言う。）。配管の寿命評価は、下記の数式１によって、超音波肉厚測定で得られた最小厚さから減肉速度を求めることで行われている。
ただし、
ＬR：直近に実施した肉厚測定検査の時期を起点とした余寿命(年)
Ｔ：直近に実施した肉厚測定検査の時期における最小肉厚(mm)
Ｔa：基準値(必要最小肉厚等)(mm)
ＣR：減肉速度(mm／年)
Ｙ：配管設置年(年)
ＴD：設計肉厚(mm) As an example of a plant having the problem of inner wall thinning as described above, in a high-pressure gas facility, in order to confirm that the pipe has a sufficient thickness, a safety inspection standard (KHKS 0850-1 (2009) Etc.), it is necessary to carry out wall thickness measurement once a year. In this thickness measurement, the part that is expected to be thinned most easily in the piping system is selected, the same part (fixed point) is measured every year, and the life reduction is calculated by calculating the amount of thinning and corrosion rate over time. Predictive management is implemented (hereinafter referred to as fixed point management). The life evaluation of the pipe is performed by calculating the thickness reduction rate from the minimum thickness obtained by ultrasonic thickness measurement according to the following mathematical formula 1.
However,
LR : Remaining life (years) starting from the time of the most recent thickness measurement inspection
T: Minimum thickness (mm) at the time of the most recent thickness measurement inspection
T a : Standard value (required minimum wall thickness etc.) (mm)
C R : Thinning speed (mm / year)
Y: Year of piping installation (year)
T D: design wall thickness (mm)

超音波肉厚測定装置としては、厚み測定センサ、ガイドレール、走行台車、回転リング、位置検出センサ、制御手段などから構成される装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示されている超音波肉厚測定装置は、直管及び曲がり管の外側に取付け固定されるガイドレールと、ガイドレールに沿って移動する走行台車と、走行台車に回転自在に設けられる回転リングと、回転リングに取付けられる２台の厚み測定センサと、走行台車に設けられたロータリエンコーダ（第１の位置検知センサの一例）及びマイクロエンコーダ（第２の位置検知センサの一例）と、厚み測定センサで測定された配管の厚みを、ロータリエンコーダ及びマイクロエンコーダで得られた測定位置と共に表示する制御手段からなる。この超音波肉厚測定装置においては、測定により所定ピッチ（例えば、０．５〜５ｍｍの範囲）で測定データの収録を行う。この測定データとは、検出される反射エコーと、ロータリエンコーダ及びマイクロエンコーダのカウント、即ち超音波探触子の曲がり管の軸心方向（Ｘ方向）及び周方向（Ｙ方向）の移動距離である。これにより、曲がり管の位置ごとの厚みが計算される。曲がり管の２次元平面展開図に、その分布状況を、所定の厚み範囲ごとに、複数の範囲に分割して色分け表示した厚さ色分け分布図が表示される。   As an ultrasonic thickness measurement apparatus, an apparatus including a thickness measurement sensor, a guide rail, a traveling carriage, a rotating ring, a position detection sensor, a control unit, and the like is disclosed (for example, see Patent Document 1). The ultrasonic thickness measuring device disclosed in Patent Document 1 includes a guide rail that is attached and fixed to the outside of a straight pipe and a bent pipe, a traveling carriage that moves along the guide rail, and a rotatable traveling carriage. Rotating ring provided, two thickness measuring sensors attached to the rotating ring, a rotary encoder (an example of a first position detection sensor) and a micro encoder (an example of a second position detection sensor) provided on a traveling carriage And a control means for displaying the thickness of the pipe measured by the thickness measuring sensor together with the measurement position obtained by the rotary encoder and the micro encoder. In this ultrasonic thickness measuring apparatus, measurement data is recorded at a predetermined pitch (for example, in a range of 0.5 to 5 mm) by measurement. This measurement data is the reflected echo to be detected and the counts of the rotary encoder and microencoder, that is, the movement distance in the axial direction (X direction) and circumferential direction (Y direction) of the bending tube of the ultrasonic probe. . Thereby, the thickness for every position of a bending pipe is calculated. A thickness color-coded distribution diagram in which the distribution state is divided into a plurality of ranges for each predetermined thickness range and displayed in a color-coded manner is displayed on the two-dimensional plane development view of the bent pipe.

また、超音波探傷法によって配管肉厚の腐食状態を自動的に検査し腐食を推定する方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。この推定方法では、超音波パルス反射法で得られる欠陥エコー高さと欠陥エコーの多重エコー高さによって配管内面の局部腐食の形状を、代表的な３種類の局部腐食形状（平底穴型（又は潰食）、丸底穴型（孔食）、Ｖ溝型（溝食））に分類し、また、欠陥エコー高さと底面エコー高さの比を用いることによって配管内面の局部腐食の大きさを推定する手法が行われている。   Further, a method for automatically inspecting the corrosion state of the pipe wall thickness by ultrasonic flaw detection and estimating the corrosion is disclosed (for example, see Patent Document 2). In this estimation method, the shape of local corrosion on the inner surface of a pipe is determined by three types of typical local corrosion shapes (flat bottom hole type (or flat bottom hole type (or crushed)) by the defect echo height obtained by the ultrasonic pulse reflection method and the multiple echo height of the defect echo. Erosion), round bottom hole type (pitting corrosion), V-groove type (grooving corrosion)), and the ratio of defect echo height to bottom surface echo height is used to estimate the size of local corrosion on the inner surface of the pipe A technique has been carried out.

特開２００９−２３６６１３号公報JP 2009-236613 A 特許第３５８１３３３号公報Japanese Patent No. 3581333

しかしながら、上述したような従来の定点管理の場合、測定範囲は極めてスポット的であり、測定する位置（定点）が最大減肉部から外れ局所的な減肉部を見逃す可能性が高く、また、経年の減肉量や腐食速度の傾向を正しく管理する場合は、測定する位置（定点）がずれない様に配慮しなければならない。さらに、わずか数点の肉厚データのみでは、配管の減肉の形態や特徴、その内面減肉のリスクまでを言及することは不可能である。   However, in the case of the conventional fixed point management as described above, the measurement range is extremely spot-like, and there is a high possibility that the position to be measured (fixed point) is out of the maximum thinned portion and the local thinned portion is missed, When correctly managing the trend of thinning and corrosion rate over time, care must be taken so that the measurement position (fixed point) does not shift. Furthermore, it is impossible to refer to the form and characteristics of pipe thinning and the risk of internal thinning with only a few thickness data.

また、特許文献１に記載された超音波肉厚測定装置を用いて減肉評価を行う場合、一定面積で得られた管の肉厚の離散データから最小肉厚（又は最大減肉量）を自動的に算出するのは容易である。   Moreover, when performing thinning evaluation using the ultrasonic thickness measuring apparatus described in Patent Document 1, the minimum thickness (or maximum thinning amount) is obtained from the discrete data of the thickness of the pipe obtained in a certain area. It is easy to calculate automatically.

さらに、特許文献２に記載の腐食形状寸法の推定方法においては、予め形状を模擬した試験片の作成と閾値設定が必要になる。また、このような試験片との対比試験方法は、計測システムの構成や設計要件（例えば探触子の材質、大きさ、焦点特性など）、及び探傷条件（例えば試験対象の探傷面の状態、探触子の押し付け圧力など）が変化すると、検出特性が変化するため、設計要件毎に個別の閾値設定や試験が必要となる場合も考えられることから、形状判定に至るまでに一定の手間を要することになる。   Furthermore, in the estimation method of the corrosion shape dimension described in Patent Document 2, it is necessary to prepare a test piece simulating the shape and set a threshold value in advance. In addition, the comparison test method with such a test piece includes a measurement system configuration and design requirements (for example, the material, size, and focus characteristics of the probe), and flaw detection conditions (for example, the state of the flaw detection surface to be tested, If the pressure of the probe changes), the detection characteristics change, so it may be necessary to set individual thresholds and tests for each design requirement, so it takes a certain amount of time to determine the shape. It will take.

従来技術が抱えることのあるこれらの課題は、要は、化学プラント等の膨大な数の配管設備において、配管系毎の内面減肉のリスクを定量的に評価することができれば、配管系全数の全面検査が不可能としても、従来より高いレベルの安全性能を確保できる可能性がある。また、このような様々な配管系の減肉リスクを定量的に評価することができれば、リスクの大きさに応じた計画的で効率の高い検査計画を推し進めることができ、これはプラント等における信頼性能の向上に資する。しかも、減肉リスクを定量的に評価するにあたり、超音波肉厚測定装置で得られる肉厚離散データの位置情報や肉厚情報を利用できれば、特許文献１記載の超音波肉厚測定装置に限定されず、それ以外の測定装置を用いたとしても減肉のリスクを定量的に評価することが可能となる。   These issues that the conventional technology may have are that, in a huge number of piping facilities such as chemical plants, if the risk of inner wall thinning for each piping system can be quantitatively evaluated, the total number of piping systems Even if a full inspection is not possible, there is a possibility that a higher level of safety performance can be ensured. In addition, if the risk of thinning pipes in various piping systems can be quantitatively evaluated, a planned and efficient inspection plan according to the magnitude of the risk can be promoted. Contributes to improved performance. In addition, when quantitatively evaluating the thinning risk, if the position information and thickness information of the thickness discrete data obtained by the ultrasonic thickness measuring device can be used, the ultrasonic thickness measuring device described in Patent Document 1 is limited. Even if other measuring devices are used, the risk of thinning can be quantitatively evaluated.

そこで、本発明は、配管設備において、超音波肉厚測定装置で得られた肉厚離散データの位置情報と肉厚情報から、当該配管の減肉の深さと減肉の大きさを抽出し、配管の内面減肉のリスクを定量的に評価できる、超音波肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention, in the piping equipment, from the position information and thickness information of the thickness discrete data obtained by the ultrasonic thickness measuring device, extract the thickness of the pipe and the size of the thickness reduction, An object of the present invention is to provide a pipe thinning evaluation method using an ultrasonic wall thickness measuring device that can quantitatively evaluate the risk of pipe thinning.

かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。配管内面の減肉は、滑らか（均一的）に生じているようなものであれば将来的な減肉の進行の予測や寿命予測管理が比較的容易であるから、この場合には、その後に定点管理を行うことによって寿命予測管理をするという対応が可能である。ところが、多種多様の流体を取り扱う化学プラントでは、実際には、減肉要因や減肉現象が様々で、思わぬ部位でも局所的に生じる減肉現象も散見される。配管系ごとに減肉リスクは異なることから、これらを定点管理によって寿命予測管理することは効率的でない。そうすると、このような局所的な現象が生じた場合、他の未検査領域について検査範囲を拡大して他の配管にも拡張して検査ができるかどうか、できるとすればどのような検査方法を適用するのが最も適しているかが信頼性能の向上の鍵となる。超音波肉厚測定装置で得られた肉厚離散データの位置情報と肉厚情報に着目し、このような観点からさらに検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く知見を得るに至った。   In order to solve this problem, the present inventor has made various studies. If the thinning of the pipe inner surface occurs smoothly (uniformly), it is relatively easy to predict the progress of the future thinning and the life prediction management. It is possible to cope with life prediction management by performing fixed point management. However, in a chemical plant that handles a wide variety of fluids, in fact, there are various thinning factors and thinning phenomena, and there are also local thinning phenomena that occur locally even in unexpected parts. Since the risk of thinning is different for each piping system, it is not efficient to perform life prediction management by fixed point management. Then, if such a local phenomenon occurs, whether or not inspection can be performed by expanding the inspection range for other uninspected areas and expanding to other piping, and if possible, what inspection method The best way to apply is the key to improving the reliability performance. The present inventor who has further studied from such a viewpoint paying attention to the position information and thickness information of the thickness discrete data obtained by the ultrasonic thickness measuring device, to obtain knowledge that leads to the solution of such problems It came.

本発明はかかる知見に基づくもので、配管に生じる減肉現象を肉厚測定装置により取得した肉厚測定情報を利用して評価する方法であって、
前記肉厚測定装置から、平面上に表された肉厚分布図を得、
該肉厚分布図に所要の前処理を行い、
前記肉厚測定情報として平面座標値と該平面座標値に対応した肉厚の情報とを含む測定画像を求め、
測定画像から、肉厚極小値を検出し、肉厚極小値の前記平面上の位置と肉厚を記録し、
所定の大きさを有する模擬減肉形状からなる基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）のデータと、前記測定画像のデータとをそれぞれフーリエ変換して合成データとし、
その後、前記合成データを逆フーリエ変換した相関画像Ｃi（i＝１〜ｎ）を得、
前記肉厚極小値の位置毎に相関画像Ｃi（i＝１〜ｎ）の画素を比較し、
当該画素が最大となるｉ（i＝１〜ｎ）に対応する模擬減肉形状を評価に用いることを特徴とする。 The present invention is based on such knowledge, and is a method for evaluating the thinning phenomenon that occurs in the pipe using the wall thickness measurement information acquired by the wall thickness measuring device,
From the thickness measuring device, obtain a thickness distribution diagram represented on a plane,
Perform the necessary pretreatment on the thickness distribution map,
Obtaining a measurement image including a plane coordinate value and thickness information corresponding to the plane coordinate value as the thickness measurement information,
From the measurement image, the minimum thickness value is detected, the position of the minimum thickness value on the plane and the thickness are recorded,
The data of the reference image Ai (i = 1 to n) composed of a simulated thinning shape having a predetermined size and the data of the measurement image are respectively subjected to Fourier transform to be combined data,
Thereafter, a correlation image Ci (i = 1 to n) obtained by performing inverse Fourier transform on the synthesized data is obtained,
Compare the pixels of the correlation image Ci (i = 1 to n) for each position of the wall thickness minimum value,
A simulated thinning shape corresponding to i (i = 1 to n) that maximizes the pixel is used for evaluation.

本発明に係る配管の減肉評価方法においては、まず、肉厚測定装置から得られる肉厚分布図を処理し、たとえ荒れた情報が含まれている形状データであっても評価に用いることができるデータにする（第１段階）。肉厚測定装置から得られる平面上に表された肉厚分布図（図１６参照）を所定の単位面積で切り出した肉厚分布図（図１７参照）において、肉厚分布図中の欠測値および異常値（隣接した測定値と大きく乖離した測定異常値のことであり、以下、「測定異常値」または「ノイズ」という）となったデータの、近傍の測定値の平均値（欠測値および異常値を除く平均値）を用いて、欠測値および異常値を補間した結果（図１８参照）を作成する。   In the pipe thinning evaluation method according to the present invention, first, the thickness distribution map obtained from the thickness measuring device is processed, and even shape data including rough information can be used for evaluation. Data that can be produced (first stage). In the thickness distribution chart (see FIG. 17) obtained by cutting out the thickness distribution chart (see FIG. 16) represented on the plane obtained from the thickness measuring apparatus in a predetermined unit area, the missing value in the thickness distribution chart And the average value (missing value) of the nearby measured values of the data that became abnormal values (measured abnormal values that are significantly different from the adjacent measured values, hereinafter referred to as “measured abnormal values” or “noise”) And the average value excluding the abnormal value) are used to create a result (see FIG. 18) obtained by interpolating the missing value and the abnormal value.

なお、本明細書において、「欠測値」とは、超音波の透過または反射が得られず、データが取得できないところで肉厚が未測定となり肉厚の数値が得られない部分の値をいう。また、「異常値」とは、超音波を阻害する測定面の凹凸、付着物、きず等で超音波の正しい反射が得られず、正しい肉厚データを取得できないところで、近接データから著しく乖離した値をいう。以下、「欠測値」と「異常値」の両者を合わせて「測定異常値」ともいう。   In the present specification, the “missing value” means a value of a portion where transmission or reflection of ultrasonic waves cannot be obtained, and where the data cannot be acquired, the thickness is not measured and the thickness value cannot be obtained. . In addition, “abnormal value” means that the correct reflection of the ultrasonic wave cannot be obtained due to unevenness of the measurement surface that obstructs the ultrasonic wave, adhering matter, flaws, etc., and the correct thickness data cannot be obtained. Value. Hereinafter, “missing value” and “abnormal value” are collectively referred to as “measured abnormal value”.

つぎに、所定の大きさを有する減肉形状を模擬した基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）のデータ（図２４、図２５参照）と、測定画像（図１８参照）のデータとをそれぞれフーリエ変換して合成し、その後、逆フーリエ変換したデータから基準画像Ａiと測定画像（ただし、測定異常値が除去される前の段階の測定画像）との相関の程度を得、最も高い相関が得られた高相関基準画像Ａｘを決定し（第２段階）、該高相関基準画像Ａｘにおける模擬減肉形状の大きさを当該測定画像における減肉部分の大きさとする。形状データ自体は、従来の超音波肉厚測定装置等によって得られる肉厚測定情報として得られるものであり、本発明では、これに所定の処理を施し、形状モデル化することで、対象とした減肉が局所的なのかあるいはそうでないのか把握することを可能としている。減肉が滑らか（均一的）な態様であって局所的でない場合には、従来通りの検査方法による保守管理（例えば定点管理）で対応することが可能である。一方で、減肉が局所的である場合には、従来通りの検査方法では見逃しが生じる、あるいは類似の環境下にある他の配管に対しても内面減肉のリスクが懸念されることから、検査範囲を拡大して他の配管にも拡張して検査を行うといった対応が可能である。   Next, the data (see FIGS. 24 and 25) of the reference image Ai (i = 1 to n) simulating the thinning shape having a predetermined size and the data of the measurement image (see FIG. 18) are respectively Fourier transformed. The degree of correlation between the reference image Ai and the measurement image (however, the measurement image before the measurement abnormal value is removed) is obtained from the data that has been transformed and synthesized and then inverse Fourier transformed, and the highest correlation is obtained. The obtained high correlation reference image Ax is determined (second stage), and the size of the simulated thinning shape in the high correlation reference image Ax is set as the size of the thinning portion in the measurement image. The shape data itself is obtained as wall thickness measurement information obtained by a conventional ultrasonic wall thickness measuring device or the like. It is possible to grasp whether the thinning is local or not. When the thinning is a smooth (uniform) aspect and not local, it can be handled by maintenance management (for example, fixed point management) using a conventional inspection method. On the other hand, if the thinning is local, the conventional inspection method may be overlooked, or there is a concern about the risk of internal thinning for other piping in a similar environment, It is possible to respond by expanding the inspection range and expanding the inspection to other piping.

また、上述の減肉評価方法においては、円形の模擬減肉の範囲の径をＤ、当該模擬減肉形状の位置において得られた減肉の深さのうち最大のものをＨとした場合におけるＨ／Ｄ値を抽出し、配管の内面減肉の進展リスクを表すパラメータとして該抽出されたＨ／Ｄ値を用い、減肉の経年劣化による進展リスクを定量的に求めることができる。Ｈ／Ｄ値が低い場合は、減肉の厚さ方向への進展リスクは小さく、一方Ｈ／Ｄ値が高い場合は、減肉の厚さ方向への進展リスクが大きいと判断することができる。内面減肉のリスクが大きい配管系は、従来通りのスポット的な超音波肉厚検査では見逃しが生じるリスクが大きく、このような配管は検査範囲を拡大するなどといった対策を講じる必要がある。また、リスクが大きいと判断される配管系と、類似の流体環境や運転条件の環境下にある他の配管に対しても内面減肉のリスクが考えられ、この評価を各配管系に実施し、リスクに応じた検査を適用することで化学プラント等における膨大な数の配管の減肉リスクの低減が図れる。   Further, in the above-described thinning evaluation method, the diameter of the circular simulated thinning range is D, and the maximum depth of thinning obtained at the position of the simulated thinning shape is H. The H / D value is extracted, and the extracted H / D value is used as a parameter representing the progress risk of the inner wall thinning of the pipe, so that the progress risk due to the aging deterioration of the thinning can be obtained quantitatively. When the H / D value is low, the risk of progressing in the thickness direction of thinning is small. On the other hand, when the H / D value is high, it can be determined that the risk of progressing in the thickness direction of thinning is high. . Piping systems with a high risk of inner wall thinning have a high risk of being overlooked in conventional spot-like ultrasonic wall thickness inspection, and it is necessary to take measures such as expanding the inspection range of such piping. In addition, there is a risk of inner wall thinning for piping systems that are judged to have a high risk and other piping under similar fluid environments and operating conditions, and this evaluation is conducted for each piping system. By applying the inspection according to the risk, it is possible to reduce the risk of thinning a huge number of pipes in a chemical plant or the like.

この肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法においては、基準画像Ａiにて模擬した減肉の形状が平面座標では円形状または楕円形状であってもよい。減肉した部位における実腐食や浸食の実際の形状は様々であり、不定形等のいびつな形状になっている場合もある。しかし、一般的に平面座標上では腐食は円形状に広がっていく傾向があり、最後には円形状の貫通穴になることから、減肉形状を円形状に模擬した基準画像Ａiが最も好ましい。   In the pipe thinning evaluation method using this thickness measuring apparatus, the shape of the thinning simulated by the reference image Ai may be circular or elliptical in the plane coordinates. The actual shape of actual corrosion and erosion at the thinned portion is various, and may have an irregular shape such as an irregular shape. However, in general, corrosion tends to spread in a circular shape on a plane coordinate, and finally becomes a circular through hole. Therefore, the reference image Ai simulating a thinned shape in a circular shape is most preferable.

また、本発明にかかる減肉評価方法においては、基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）のフーリエ変換後のデータから位相に関するデータを取り出し、該位相に関するデータと、フーリエ変換後の測定画像のデータとを合成することができる。基準画像Ａiとしてある所定の形状を模擬し、i＝１〜ｎの複数種類の基準画像Ａiを適用して測定画像との相関を求める場合、当該基準画像Ａiの振幅はさしたる意味を持たない。したがって、当該基準画像Ａiの振幅に関するデータを除いてから合成することによっても、配管の内面減肉のリスクを定量的に提供することが可能である。   Further, in the thinning evaluation method according to the present invention, the phase-related data is extracted from the Fourier-transformed data of the reference image Ai (i = 1 to n), the phase-related data, and the measured image data after the Fourier transform. And can be synthesized. When simulating a predetermined shape as the reference image Ai and applying a plurality of types of reference images Ai with i = 1 to n to obtain correlation with the measurement image, the amplitude of the reference image Ai has no meaning. Therefore, it is possible to quantitatively provide the risk of the inner wall thinning of the pipe by synthesizing the data after removing the data related to the amplitude of the reference image Ai.

また、本発明にかかる減肉評価方法においては、肉厚測定装置による肉厚測定情報に測定異常値が含まれる場合に、所要の前処理として、該測定異常値周辺における測定値の平均値を推定値として補間する処理を実施することが好ましい。肉厚測定装置による肉厚測定情報には、例えば、隣接した測定値と大きく乖離した値といった測定異常値が含まれる場合があるが、本発明によれば、上述のごとき前処理を実施することで、測定異常値を含んでおりいわば荒れた状態の肉厚測定情報であっても該情報から測定異常値を除去し、基準画像Ａiと合成させうる測定画像のデータを得ることができる。   Further, in the thinning evaluation method according to the present invention, when a measurement abnormal value is included in the wall thickness measurement information by the wall thickness measuring device, an average value of the measurement values around the measurement abnormal value is obtained as a necessary preprocessing. It is preferable to perform a process of interpolation as an estimated value. The wall thickness measurement information obtained by the wall thickness measurement device may include, for example, measurement abnormal values such as values greatly deviating from adjacent measurement values. According to the present invention, the pre-processing as described above is performed. Thus, even if the thickness measurement information is in a rough state including the measurement abnormal value, the measurement abnormal value can be removed from the information, and measurement image data that can be combined with the reference image Ai can be obtained.

本発明によれば、配管設備において、肉厚測定装置で得られた肉厚離散データの位置情報と肉厚情報から、当該配管の減肉の深さと減肉の大きさを抽出し、配管の内面減肉のリスクを定量的に評価することが可能となる。   According to the present invention, in the piping facility, the thickness of the pipe and the size of the thickness reduction are extracted from the position information and the thickness information of the thickness discrete data obtained by the thickness measuring device, It becomes possible to quantitatively evaluate the risk of internal thinning.

本発明の一実施形態に係る配管の測定装置の使用状態の説明図である。It is explanatory drawing of the use condition of the measuring apparatus of piping which concerns on one Embodiment of this invention. 同配管の測定装置の部分正断面図である。It is a partial front sectional view of the measuring device of the same piping. 同配管の測定装置の走行台車の下部走行部の部分側断面図である。It is a fragmentary sectional side view of the lower traveling part of the traveling cart of the measuring device of the piping. （Ａ）同配管の測定装置の走行台車の下部走行部の部分平断面図、（Ｂ）部分正断面図である。(A) The partial plane sectional view of the lower traveling part of the traveling trolley of the measuring device of the same piping, (B) The partial front sectional view. 同配管の測定装置の走行台車の上部走行部の部分側断面図である。It is a partial sectional side view of the upper traveling part of the traveling carriage of the measuring device of the same piping. （Ａ）同配管の測定装置の走行台車の上部走行部の部分平断面図、（Ｂ）部分正断面図である。(A) The partial plane sectional view of the upper traveling part of the traveling cart of the measuring device of the same piping, (B) The partial front sectional view. （Ａ）同配管の測定装置の走行台車の走行駆動部の部分平断面図、（Ｂ）部分正断面図、（Ｃ）部分側断面図である。(A) Partial plan sectional view, (B) Partial front sectional view, (C) Partial side sectional view of a traveling drive unit of a traveling carriage of the measuring device of the same pipe. （Ａ）同配管の測定装置のリング回転駆動部の部分平断面図、（Ｂ）部分正断面図、（Ｃ）部分側断面図である。(A) The partial plane sectional view of the ring rotation drive part of the measuring device of the same piping, (B) The partial front sectional view, (C) The partial side sectional view. （Ａ）同配管の測定装置の回転リングの正面図、（Ｂ）側面図である。(A) It is a front view of the rotation ring of the measuring apparatus of the same piping, (B) It is a side view. （Ａ）同配管の測定装置の厚み測定センサの平面図、（Ｂ）正面図、（Ｃ）側面図、（Ｄ）部分側面図である。(A) The top view of the thickness measurement sensor of the measuring apparatus of the same piping, (B) Front view, (C) Side view, (D) It is a partial side view. 同配管の測定装置の説明図である。It is explanatory drawing of the measuring apparatus of the same piping. 同配管の測定装置によるデータ処理のフローチャートである。It is a flowchart of the data processing by the measuring apparatus of the same piping. 同配管の測定装置により処理されたデータから曲がり管の各種情報を表示するためのフローチャートである。It is a flowchart for displaying the various information of a bending pipe from the data processed by the measuring apparatus of the same piping. 曲がり管の展開図を作成するための説明図である。It is explanatory drawing for creating the expanded view of a bending pipe. 作成した曲がり管の展開図の説明図である。It is explanatory drawing of the expanded view of the produced bent pipe. 配管の超音波肉厚測定装置によって得られた展開図平面上に表された測定結果の画像（肉厚分布図）の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image (thickness distribution map) of the measurement result represented on the expanded view plane obtained by the ultrasonic thickness measuring apparatus of piping. 肉厚分布図から所定の単位面積で切り出した画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image cut out from the thickness distribution figure by the predetermined unit area. 肉厚分布図中の欠測値となったデータの近傍の測定値の平均値として補間した結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of interpolating as an average value of the measured value of the vicinity of the data used as the missing value in a thickness distribution diagram. （ａ）欠測値を含む測定値の一例、（ｂ）欠測値をその近傍３×３の領域の有効なデータの平均値で補間した一例を示す図である。(A) It is a figure which shows an example of the measured value containing a missing value, (b) which shows an example which interpolated the missing value with the average value of the effective data of the area | region of the vicinity 3x3. （ａ）平滑化計算する領域を測定値近傍の７×７の領域とした場合（以下、平滑化係数のサイズ：７×７と称す）の平滑化係数の一例と（ｂ）その平滑化係数を３Ｄ表示したものを示す。(A) An example of a smoothing coefficient when a smoothing calculation area is a 7 × 7 area in the vicinity of a measurement value (hereinafter referred to as a smoothing coefficient size: 7 × 7), and (b) the smoothing coefficient Is shown in 3D. （ａ）平滑化計算する領域を測定値近傍の１３×１３の領域とした場合（以下、平滑化係数のサイズ：１３×１３と称す）の平滑化係数の一例と（ｂ）その平滑化係数を３Ｄ表示したものを示す。(A) An example of a smoothing coefficient when the area to be smoothed is a 13 × 13 area in the vicinity of the measurement value (hereinafter referred to as a smoothing coefficient size: 13 × 13), and (b) the smoothing coefficient Is shown in 3D. （ａ）平滑化係数のサイズを７×７とした場合の平滑化画像の一例、（ｂ）平滑化係数のサイズを１３×１３とした場合の平滑化画像の一例を示す図である。(A) It is a figure which shows an example of the smoothed image when the size of the smoothing coefficient is 7 × 7, and (b) is an example of the smoothed image when the size of the smoothing coefficient is 13 × 13. （ａ）平滑化係数のサイズが７×７の場合における極小値の位置を解析により検出した結果の一例、（ｂ）平滑化係数のサイズが１３×１３の場合における極小値の位置を解析により検出した結果の一例、（ｃ）平滑化係数のサイズが７×７の場合に得た極小値の位置と、平滑化係数のサイズが１３×１３の場合に得た極小値の位置を、重ね合わせて得た結果の一例を示す図である。(A) An example of the result of detecting the position of the minimum value when the size of the smoothing coefficient is 7 × 7, (b) The position of the minimum value when the size of the smoothing coefficient is 13 × 13 is analyzed. An example of the detection result, (c) the position of the minimum value obtained when the size of the smoothing coefficient is 7 × 7 and the position of the minimum value obtained when the size of the smoothing coefficient is 13 × 13 are overlapped It is a figure which shows an example of the result obtained together. （ａ）回転体の基部の直径Ｄ＝２０のときの基準画像を３Ｄ表示したものと（ｂ）濃淡表示したものの例を示す図である。(A) It is a figure which shows the example of what displayed the reference image at the time of the diameter D = 20 of a rotary body in 3D, and (b) what was displayed in light and shade. （ａ）回転体の基部の直径Ｄ＝４０のときの基準画像を３Ｄ表示したものと（ｂ）濃淡表示したものの例を示す図である。(A) It is a figure which shows the example of what displayed the reference image at the time of the diameter D = 40 of the rotary body in 3D, and (b) what was displayed in light and shade. 基準画像のフーリエ変換後の位相データと、測定画像のフーリエ変換データを合成し、これを逆フーリエ変換した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which synthesize | combined the phase data after the Fourier-transform of a reference | standard image, and the Fourier-transform data of a measurement image, and carried out the inverse Fourier transform of this. 基準データと補間画像との相関を求めるパターンマッチング手法（“半”位相限定相関法）のロジックをフローで示す図である。It is a figure which shows the logic of the pattern matching method ("half" phase only correlation method) which calculates | requires the correlation with reference | standard data and an interpolation image by a flow. 参考として他のパターンマッチング手法（相関法）のロジックをフローで示す図である。It is a figure which shows the logic of the other pattern matching method (correlation method) with a flow as reference. 参考としてさらに他のパターンマッチング手法（位相限定相関）のロジックをフローで示す図である。It is a figure which shows the logic of another pattern matching method (phase only correlation) with a flow as reference. （ａ）原画像の一例、（ｂ）フーリエ変換結果から位相成分のみを取り出し、逆フーリエ変換を行った結果の一例を示す図である。(A) An example of an original image, (b) It is a figure which shows an example of the result which took out only the phase component from the Fourier-transform result, and performed the inverse Fourier transform. （ａ）回転体形状で模擬した測定画像、（ｂ）３種の相関手法での相関値ピーク示したグラフである。(A) The measurement image simulated by the shape of a rotating body, (b) The graph which showed the correlation value peak in three types of correlation methods. （ａ）四角柱状で模擬した測定画像、（ｂ）３種の相関手法での相関値ピーク示したグラフである。(A) The measurement image simulated in the shape of a quadrangular prism, (b) The graph which showed the correlation value peak in three types of correlation methods. 極小値が得られた箇所について、最も相関がある基準画像を求め、減肉範囲と減肉深さの関係をグラフに示した図である。It is the figure which calculated | required the reference image with the most correlation about the location from which the minimum value was obtained, and showed the relationship between the thinning range and the thinning depth in the graph. 減肉の無い新品の配管について、減肉範囲と減肉深さの関係をグラフに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the thinning range and the thinning depth in the graph about the new piping without thinning. 一様に減肉の進んだ配管について、減肉範囲と減肉深さの関係をグラフに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the thinning range and the thinning depth on the graph about the pipe where the thinning progressed uniformly.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

以下に説明する本発明の一実施形態では、まず超音波肉厚測定装置１０について説明し、その後、配管の内面にて生じる減肉現象を当該超音波肉厚測定装置１０による肉厚測定情報を利用して評価する方法について説明する。   In an embodiment of the present invention described below, the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 will be described first, and then the thickness measurement information by the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 will be described for the thinning phenomenon that occurs on the inner surface of the pipe. A method of evaluation using the method will be described.

＜超音波肉厚測定装置１０＞
超音波肉厚測定装置１０は、超音波を用いて配管等の肉厚を測定するための装置である。該超音波肉厚測定装置１０の具体的構成は、例えば特許文献１に詳しいが、これについて言及すれば以下のとおりである。 <Ultrasonic wall thickness measuring device 10>
The ultrasonic thickness measuring apparatus 10 is an apparatus for measuring the thickness of a pipe or the like using ultrasonic waves. The specific configuration of the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 is detailed in, for example, Patent Document 1, but the following is a reference to this.

図１〜図１１に示すように、本発明の一実施形態に係る配管の超音波肉厚測定装置（以下、単に測定装置ともいう）１０は、曲がり管（配管の一例）１１の外側に取付け固定されるガイドレール１２と、ガイドレール１２に沿って移動する走行台車１３と、走行台車１３に回転自在に設けられる回転リング１４と、回転リング１４に取付けられる厚み測定センサ１５と、走行台車１３に設けられたロータリエンコーダ（第１の位置検知センサの一例）１６及びマイクロエンコーダ（第２の位置検知センサの一例）１７と、厚み測定センサ１５で測定された曲がり管１１の厚みを、ロータリエンコーダ１６及びマイクロエンコーダ１７で得られた測定位置と共に表示する制御手段１８とを有する。以下、詳しく説明する。   As shown in FIGS. 1 to 11, an ultrasonic wall thickness measuring apparatus (hereinafter also simply referred to as a measuring apparatus) 10 according to an embodiment of the present invention is attached to the outside of a bent pipe (an example of a pipe) 11. A fixed guide rail 12, a traveling carriage 13 that moves along the guide rail 12, a rotating ring 14 that is rotatably provided on the traveling carriage 13, a thickness measurement sensor 15 that is attached to the rotating ring 14, and a traveling carriage 13. A rotary encoder (an example of a first position detection sensor) 16 and a micro encoder (an example of a second position detection sensor) 17 provided on the rotary encoder, and a thickness of the bent pipe 11 measured by the thickness measurement sensor 15 are calculated using the rotary encoder. 16 and the control means 18 for displaying together with the measurement position obtained by the micro-encoder 17. This will be described in detail below.

厚みの測定対象である曲がり管１１とは、例えば、エルボ管である。なお、曲がり管は、これに限定されず、これらを組み合わせて、又は単体で、例えば、波形又は略波形に構成したものでもよく、またベント管でもよい。   The bent tube 11 that is a thickness measurement target is, for example, an elbow tube. The bent pipe is not limited to this, and may be a combination of these or a single piece, for example, a wave shape or a substantially wave shape, or a bent pipe.

図１に示すように、曲がり管１１の外側に取付けられるガイドレール１２は、曲がり管１１の外側線から一定の距離Ｄを有して固定されている。この曲がり管１１の外側線とは、曲がり管１１の軸心と一定の距離を有する線を意味し、本実施形態においては、曲がり管１１の最大曲率半径に位置する線、即ち曲がり管１１の背側に位置する線（最外側線）Ｌ１を意味している。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、曲がり管１１の最小曲率半径に位置する線、即ち曲がり管１１の腹側に位置する線Ｌ２、又は曲がり管１１の側方、即ち曲がり管１１の背側と腹側の中間に位置する線Ｌ３でもよい。   As shown in FIG. 1, the guide rail 12 attached to the outside of the bent tube 11 is fixed with a certain distance D from the outer line of the bent tube 11. The outer line of the bent pipe 11 means a line having a certain distance from the axis of the bent pipe 11. In this embodiment, the line located at the maximum radius of curvature of the bent pipe 11, that is, the bent pipe 11. This means the line (outermost line) L1 located on the back side. However, the present invention is not limited to this. For example, a line positioned at the minimum radius of curvature of the bent tube 11, that is, a line L2 positioned on the ventral side of the bent tube 11, or a side of the bent tube 11, that is, the bent tube 11. The line L3 located in the middle of the back side and the ventral side may be used.

ガイドレール１２は、ガイドレール１２の裏面（曲がり管１１との対向面）と、曲がり管１１の線Ｌ１との距離（最短距離）Ｄが、曲がり管１１の長手方向に渡って、例えば、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下の範囲内で一定となる曲率半径を有するように曲げられている。このガイドレール１２は、例えば、厚みが１〜１０ｍｍ、幅が２０〜５０ｍｍの断面長方形となった金属製のものである。   The guide rail 12 has a distance (shortest distance) D between the back surface of the guide rail 12 (the surface facing the bent tube 11) and the line L1 of the bent tube 11 in the longitudinal direction of the bent tube 11, for example, 50 mm. It is bent so as to have a constant radius of curvature within a range of 150 mm or less. For example, the guide rail 12 is made of metal having a rectangular cross section with a thickness of 1 to 10 mm and a width of 20 to 50 mm.

なお、ガイドレールの形状は、これに限定されるものではなく、例えば、断面正方形でもよく、また断面円形、断面楕円形等でもよく、更には、中空、板、又は棒でもよい。そして、ガイドレールは、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、又はアルミニウム合金等の金属製で構成されているが、強化プラスチック等も使用でき、更には、ガイドレールの表面に、コーティング材（例えば、ゴム、樹脂等）を貼り着けてもよい。   The shape of the guide rail is not limited to this, and may be, for example, a square cross section, a circular cross section, an elliptical cross section, or the like, and may be a hollow shape, a plate, or a rod. The guide rail is made of, for example, metal such as iron, stainless steel, aluminum, or aluminum alloy, but reinforced plastic can also be used. Furthermore, a coating material (for example, rubber) is used on the surface of the guide rail. , Resin, etc.) may be attached.

ガイドレール１２の長手方向の両側端部（片側のみでもよい）には、ガイドレール１２を曲がり管１１へ取付けるためのレール固定部１９、２０が設けられている。このレール固定部１９、２０は、それぞれＬ字状となった接続部２１を有し、この接続部２１の先側端部には、ガイドレール１２がねじ２２によって取付けられ、基側平坦部には、鉄製の曲がり管１１に吸着する磁石（固定手段の一例）２３がボルト２４によって取付けられている。   Rail fixing portions 19 and 20 for attaching the guide rail 12 to the bent tube 11 are provided at both end portions in the longitudinal direction of the guide rail 12 (only one side may be provided). Each of the rail fixing portions 19 and 20 has an L-shaped connecting portion 21, and a guide rail 12 is attached to the distal end portion of the connecting portion 21 with a screw 22, and the proximal flat portion is A magnet (an example of a fixing means) 23 that is attracted to the iron bent tube 11 is attached by a bolt 24.

この磁石２３は、曲がり管１１と接触する断面がＶ字状となっており、このＶ字状の２つの面が、曲がり管１１を挟むようにその表面に当接する構成となっている。このため、曲がり管１１の直径が多少変わっても、磁石２３の２つの面が曲がり管１１の表面に接触する範囲であれば、１種類の磁石で直径の異なる複数種類の曲がり管に対応できる。なお、曲がり管が鉄でなく、例えば、磁性を有しない金属（例えば、ステンレス）、セラミックス、プラスチック、又はゴムで構成されている場合は、バンド又は固定リングを使用して、レール固定部１９、２０を曲がり管１１に縛り付け固定してもよい。   The magnet 23 has a V-shaped cross section in contact with the bent tube 11, and the two V-shaped surfaces are in contact with the surface so as to sandwich the bent tube 11. For this reason, even if the diameter of the bent tube 11 slightly changes, one type of magnet can cope with a plurality of types of bent tubes having different diameters as long as the two surfaces of the magnet 23 are in contact with the surface of the bent tube 11. . If the bent pipe is not iron and is made of, for example, a non-magnetic metal (for example, stainless steel), ceramics, plastic, or rubber, a band or a fixing ring is used, and the rail fixing portion 19, 20 may be bound and fixed to the bent tube 11.

図１〜図７に示すように、ガイドレール１２に取付けられる走行台車１３は、下部走行部２５、上部走行部２６、及び走行駆動部２７を有している。   As shown in FIGS. 1 to 7, the traveling carriage 13 attached to the guide rail 12 includes a lower traveling unit 25, an upper traveling unit 26, and a traveling drive unit 27.

下部走行部２５は、図３、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガイドレール１２を裏面側から囲むように配置される正断面視して溝状の下部走行ベース２８を有している。この下部走行ベース２８内には、その軸心がガイドレール１２の長手方向に直交して配置される対となる走行ローラ軸２９が、間隔を有して回転自在に設けられ、各走行ローラ軸２９には、ガイドレール１２の裏面の幅方向両側に接触する対となる走行ローラ３０が設けられている。また、下部走行ベース２８内の側部であって、ガイドレール１２の幅方向両外側には、ガイドローラ軸３１が立設され、このガイドローラ軸３１にベアリング３２を介して、ガイドレール１２を幅方向から挟み込んで接触するガイドローラ３３が設けられている。   As shown in FIGS. 3, 4 (A), and (B), the lower traveling unit 25 has a groove-shaped lower traveling base 28 in a front sectional view arranged so as to surround the guide rail 12 from the back surface side. doing. In this lower traveling base 28, a pair of traveling roller shafts 29 whose axis centers are arranged perpendicular to the longitudinal direction of the guide rail 12 are provided rotatably with a space therebetween. 29 is provided with a pair of traveling rollers 30 that come into contact with both sides of the back surface of the guide rail 12 in the width direction. In addition, a guide roller shaft 31 is provided upright on both sides in the width direction of the guide rail 12 in the lower traveling base 28, and the guide rail 12 is connected to the guide roller shaft 31 via a bearing 32. A guide roller 33 that is sandwiched and contacted from the width direction is provided.

上部走行部２６は、図５、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ガイドレール１２の表面側を覆うように、ねじ３４によって下部走行ベース２８の上側に取付けられる上部走行ベース３５を有している。この上部走行ベース３５には、その軸心がガイドレール１２の長手方向に直交して配置される対となる走行ローラ軸３６が、間隔を有して設けられ、各走行ローラ軸３６に、ガイドレール１２の表面の幅方向両側に接触する対となる走行ローラ３７が、それぞれベアリング３８を介して設けられている。   As shown in FIGS. 5, 6 </ b> A, and 6 </ b> B, the upper traveling unit 26 is attached to the upper side of the lower traveling base 28 with screws 34 so as to cover the surface side of the guide rail 12. have. The upper traveling base 35 is provided with a pair of traveling roller shafts 36 whose axial centers are arranged orthogonal to the longitudinal direction of the guide rail 12 with a space therebetween. A pair of running rollers 37 that are in contact with both sides of the surface of the rail 12 in the width direction are provided via bearings 38.

なお、図１に示すように、下部走行部２５の走行ローラ３０と、上部走行部２６の走行ローラ３７とは、ガイドレール１２の長手方向の異なる位置（本実施形態では、走行ローラ３０の走行方向前側と後ろ側に走行ローラ３７を配置）に設けられているが、同じ位置でもよい。このように構成することで、下部走行部２５の走行ローラ３０、ガイドローラ３３、及び上部走行部２６の走行ローラ３７が、それぞれガイドレール１２の裏面、側面、及び表面に接触するので、ガイドレール１２の長手方向に沿って、走行台車１３をスムーズに移動させることができる。   1, the traveling roller 30 of the lower traveling unit 25 and the traveling roller 37 of the upper traveling unit 26 are located at different positions in the longitudinal direction of the guide rail 12 (in this embodiment, the traveling roller 30 travels). The traveling roller 37 is disposed on the front side and the rear side in the direction), but may be the same position. With this configuration, the travel roller 30 of the lower travel unit 25, the guide roller 33, and the travel roller 37 of the upper travel unit 26 are in contact with the back surface, the side surface, and the front surface of the guide rail 12, respectively. The traveling carriage 13 can be moved smoothly along the longitudinal direction of 12.

この上部走行ベース３５内の側部には、回動軸３９が立設され、この回動軸３９に、ロータリエンコーダ１６が取付けられた載置台４０が、ベアリング４１を介して回動自在に取付けられている。なお、ロータリエンコーダ１６はエンコーダケース４２に収納されている。ここで、上部走行ベース３５と載置台４０とは、引張ばね４３で接続され、自由状態では、回動軸３９を中心として、載置台４０がガイドレール１２の幅方向中心位置に向けて付勢されている。   A rotating shaft 39 is erected on a side portion in the upper traveling base 35, and a mounting table 40 to which the rotary encoder 16 is attached is rotatably attached to the rotating shaft 39 via a bearing 41. It has been. The rotary encoder 16 is housed in the encoder case 42. Here, the upper travel base 35 and the mounting table 40 are connected by a tension spring 43, and in a free state, the mounting table 40 is biased toward the center position in the width direction of the guide rail 12 around the rotation shaft 39. Has been.

載置台４０上に配置されたロータリエンコーダ１６の入力軸４４は、ベアリング４５を介して載置台４０の下方に突出して設けられ、しかもガイドレール１２の側方に配置されている。この入力軸４４には、ガイドレール１２の側面に接触する距離測定用ローラ４６が取付けられている。これにより、走行台車１３がガイドレール１２に沿って移動する場合、引張ばね４３の力によって、距離測定用ローラ４６がガイドレール１２の側面に常時接触した状態を維持するため、距離測定用ローラ４６の回転角度がロータリエンコーダ１６に入力され、走行台車１３の移動距離を測定できる。   The input shaft 44 of the rotary encoder 16 disposed on the mounting table 40 is provided so as to protrude below the mounting table 40 via a bearing 45, and is disposed on the side of the guide rail 12. A distance measuring roller 46 that contacts the side surface of the guide rail 12 is attached to the input shaft 44. Thereby, when the traveling carriage 13 moves along the guide rail 12, the distance measuring roller 46 is always in contact with the side surface of the guide rail 12 by the force of the tension spring 43. Is input to the rotary encoder 16, and the travel distance of the traveling carriage 13 can be measured.

図３、図５、及び図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上部走行ベース３５の上側には、走行駆動部２７のケーシング４７が取付けられている。   As shown in FIGS. 3, 5, 6 (A) and 6 (B), a casing 47 of the travel drive unit 27 is attached to the upper side of the upper travel base 35.

ケーシング４７内には、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、走行台車１３を移動させるための駆動モータ４８と、ガイドレール１２の表面に接触する駆動ローラ４９と、駆動モータ４８と駆動ローラ４９を接続する減速手段５０が内装されている。ここで、減速手段５０は、駆動モータ４８の出力軸５１に設けられたモータ平歯車５２と、このモータ平歯車５２に螺合する車軸用平歯車５３と、この車軸用平歯車５３に接続され、ケーシング４７にベアリング５４を介して回転自在に支持されたウォームホイル５５と、このウォームホイル５５に螺合するウォームギア５６で構成されている。また、駆動ローラ４９は、ウォームギア５６が取付けられ、ケーシング４７にベアリング５７を介して回転自在に支持された回転軸５８に取付けられている。   In the casing 47, as shown in FIGS. 7A to 7C, a drive motor 48 for moving the traveling carriage 13, a drive roller 49 that contacts the surface of the guide rail 12, and a drive motor 48 A speed reduction means 50 for connecting the drive roller 49 is provided. Here, the speed reduction means 50 is connected to a motor spur gear 52 provided on the output shaft 51 of the drive motor 48, an axle spur gear 53 that is screwed to the motor spur gear 52, and the axle spur gear 53. The worm wheel 55 is rotatably supported on the casing 47 via a bearing 54, and the worm gear 56 is screwed into the worm wheel 55. The drive roller 49 is attached to a rotating shaft 58 to which a worm gear 56 is attached and which is rotatably supported by a casing 47 via a bearing 57.

図１〜図３、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ケーシング４７の上端部に設けられたガイド部５９の孔６０には、上部走行ベース３５に立設されたセット軸６１が挿通し、ケーシング４７が上部走行ベース３５に対して上下動自在に取付けられている。このセット軸６１の下側には、高さ位置が固定された止め部６２が取付けられ、この止め部６２とケーシング４７のガイド部５９との間に、圧縮ばね６３が取付けられ、ガイド部５９から突出したセット軸６１の上端部に、レバー６４が回動自在に設けられている。なお、レバー６４は、ケーシング４７の上面側に倒したり、また直立状態にすることで、てこと偏心カムを利用して、ケーシング４７を上部走行ベース３５上に押圧したり、またその押圧を解除したりできる。   As shown in FIGS. 1 to 3, 7 </ b> B and 7 </ b> C, a set shaft 61 erected on the upper traveling base 35 is inserted into the hole 60 of the guide portion 59 provided at the upper end portion of the casing 47. The casing 47 is attached to the upper traveling base 35 so as to be movable up and down. A stopper 62 having a fixed height position is attached to the lower side of the set shaft 61, and a compression spring 63 is attached between the stopper 62 and the guide part 59 of the casing 47. A lever 64 is rotatably provided at the upper end of the set shaft 61 protruding from the lever. Note that the lever 64 is tilted to the upper surface side of the casing 47 or brought into an upright state so that the lever 47 is pressed against the upper traveling base 35 by using a lever eccentric cam, or the pressure is released. I can do it.

このように構成することで、レバー６４をケーシング４７の上面側に倒した場合、ケーシング４７が上部走行ベース３５の上面側に押圧されるため、圧縮ばね６３が縮み、駆動ローラ４９をガイドレール１２の表面に接触させた状態を維持できる。これにより、駆動モータ４８を駆動させることで、駆動ローラ４９が回転し、走行台車１３をガイドレール１２に沿って移動させることができる。   With this configuration, when the lever 64 is tilted toward the upper surface side of the casing 47, the casing 47 is pressed against the upper surface side of the upper traveling base 35, so that the compression spring 63 contracts and the drive roller 49 is moved toward the guide rail 12. Can be maintained in contact with the surface. Thus, by driving the drive motor 48, the drive roller 49 rotates and the traveling carriage 13 can be moved along the guide rail 12.

一方、レバー６４をケーシング４７に対して直立状態にした場合、圧縮ばね６３が自由状態となって、ケーシング４７が上部走行ベース３５の上面から離れ、駆動ローラ４９がガイドレール１２の表面と離れた状態を維持できる。これにより、走行台車１３をガイドレール１２に取付ける際に、駆動ローラ４９が上部走行部２６の走行ローラ３７よりもガイドレール１２側へ突出することを防止できるため、ガイドレール１２への走行台車１３の取付け作業が良好である。   On the other hand, when the lever 64 is set upright with respect to the casing 47, the compression spring 63 becomes free, the casing 47 is separated from the upper surface of the upper traveling base 35, and the driving roller 49 is separated from the surface of the guide rail 12. The state can be maintained. Accordingly, when the traveling carriage 13 is attached to the guide rail 12, the driving roller 49 can be prevented from projecting toward the guide rail 12 with respect to the traveling roller 37 of the upper traveling section 26. The installation work is good.

図１、図２、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、下部走行ベース２８の下側には、リング回転駆動部６５のフレーム６６が取付けられている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 8 </ b> A to 8 </ b> C, a frame 66 of the ring rotation driving unit 65 is attached to the lower side of the lower traveling base 28.

フレーム６６には、曲がり管１１の軸心と同一方向に配置される回転軸６７が、フレーム６６の基部と中央部に設けられたベアリング６８、６９を介して、回転自在に取付けられている。この回転軸６７の中央部には、マイタギア７０が設けられており、その先部には、駆動平歯車７１が取付けられている。   A rotating shaft 67 arranged in the same direction as the axis of the bent tube 11 is attached to the frame 66 through bearings 68 and 69 provided at the base and the center of the frame 66 so as to be rotatable. A miter gear 70 is provided at the center of the rotary shaft 67, and a drive spur gear 71 is attached to the tip thereof.

回転軸６７に取付けられたマイタギア７０を中心としてその両側には、出力軸にマイタギア７２が取付けられた駆動モータ７３と、入力軸にマイタギア７４が取付けられたマイクロエンコーダ１７が、それぞれ配置されている。なお、駆動モータ７３とマイクロエンコーダ１７は、それぞれケース７５、７６内に収納されている。これらのマイタギア７０、７２、７４は、マイタギア７０を中心にして互いに螺合しているため、駆動モータ７３の出力がマイタギア７２を介して回転軸６７を回転させると共に、その回転角度がマイタギア７４を介してマイクロエンコーダ１７に入力される。   A drive motor 73 having a miter gear 72 attached to the output shaft and a micro-encoder 17 having a miter gear 74 attached to the input shaft are arranged on both sides of the miter gear 70 attached to the rotary shaft 67. . The drive motor 73 and the microencoder 17 are housed in cases 75 and 76, respectively. Since these miter gears 70, 72, and 74 are screwed together with the miter gear 70 as the center, the output of the drive motor 73 rotates the rotary shaft 67 via the miter gear 72 and the rotation angle of the miter gear 74 is reduced. To the micro-encoder 17.

フレーム６６の中央部には、ガイドレール１２の幅方向に間隔を有して配置されるガイドローラ７７、７８が、回転自在に設けられている。また、このフレーム６６の先部には、吊り下げ状態となった固定板７９が設けられ、この固定板７９の下部には、ガイドレール１２の幅方向に間隔を有して配置されるガイドローラ８０、８１が、回転自在に設けられている。これにより、ガイドローラ７７、７８の下方に、ガイドローラ８０、８１が配置される。   Guide rollers 77 and 78 arranged at intervals in the width direction of the guide rail 12 are rotatably provided at the center of the frame 66. A fixed plate 79 that is in a suspended state is provided at the front portion of the frame 66, and a guide roller that is disposed below the fixed plate 79 with a gap in the width direction of the guide rail 12. 80 and 81 are rotatably provided. Accordingly, the guide rollers 80 and 81 are disposed below the guide rollers 77 and 78.

ここで、各ガイドローラ７７、７８、８０、８１の回転中心は平行に配置されており、しかもガイドローラ７７とガイドローラ８０の間隔と、ガイドローラ７８とガイドローラ８１の間隔とが同一となっている。なお、これらの間隔は、固定板７９に設けられた２つの圧縮ばね８２により、調整自在となっている。   Here, the rotation centers of the guide rollers 77, 78, 80, 81 are arranged in parallel, and the interval between the guide roller 77 and the guide roller 80 and the interval between the guide roller 78 and the guide roller 81 are the same. ing. These intervals can be adjusted by two compression springs 82 provided on the fixed plate 79.

図１、図２、図８（Ｂ）に示すように、リング回転駆動部６５には、回転リング１４が取付けられている。   As shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 8B, the rotating ring 14 is attached to the ring rotation driving unit 65.

回転リング１４は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、曲がり管１１の外側周方向に配置されるものであり、曲がり管１１の外径よりも大きな内径を有する円形のガイドリング８３と、円形のラックギア８４を有している。このガイドリング８３の片面には、ラックギア８４の片面が、その軸心を同一にして、ねじ８５により一体的に接続されている。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the rotating ring 14 is arranged in the outer circumferential direction of the bent tube 11, and has a circular guide ring having an inner diameter larger than the outer diameter of the bent tube 11. 83 and a circular rack gear 84. On one side of the guide ring 83, one side of the rack gear 84 is integrally connected by a screw 85 with the same axial center.

なお、ガイドリング８３は、前記したリング回転駆動部６５のガイドローラ７７とガイドローラ８０との間、及びガイドローラ７８とガイドローラ８１との間に、その幅方向から挟み込まれるように配置される。また、ラックギア８４は、リング回転駆動部６５の駆動平歯車７１に螺合するように配置される。   The guide ring 83 is disposed so as to be sandwiched between the guide roller 77 and the guide roller 80 of the ring rotation driving unit 65 and between the guide roller 78 and the guide roller 81 from the width direction thereof. . The rack gear 84 is disposed so as to be screwed to the drive spur gear 71 of the ring rotation drive unit 65.

このガイドリング８３とラックギア８４は、それぞれその軸心を中心として２つに分割されており、しかもその分割位置をずらしている。このため、ガイドリング８３とラックギア８４のずれた部分を重ね合わせ、固定ねじ８６によって接続することで、回転リング１４を容易に環状に形成できる。   Each of the guide ring 83 and the rack gear 84 is divided into two parts around the axis thereof, and the division positions are shifted. For this reason, the rotating ring 14 can be easily formed in an annular shape by overlapping the shifted portions of the guide ring 83 and the rack gear 84 and connecting them with the fixing screw 86.

このように、回転リング１４を、回転リング１４の軸心を中心として２以上に分割することで、回転リング１４のリング回転駆動部６５への取付け作業、及び曲がり管１１への配置作業を容易にできると共に、回転リング１４を環状のまま持ち運ぶ必要がないため作業性を良好にできる。なお、回転リングは、分割しなくてもよく、また曲がり管１１の外径等に応じて３以上に分割してもよい。更に、回転リングの分割は、回転リングの軸心を中心として等角度に行ったが、異なる角度でもよい。これにより、各ガイドローラ７７、７８、８０、８１によって、ガイドリング８３を走行台車１３に対して回転自在な状態に支持できるので、駆動平歯車７１によりラックギア８４を回転させ、回転リング１４を曲がり管１１の軸心を中心として周方向に回転できる。なお、測定誤差が生じない範囲であれば、回転リング１４の回転中心と曲がり管１１の軸心とが完全に一致しなくてもよい。   As described above, the rotation ring 14 is divided into two or more with the axis of the rotation ring 14 as the center, thereby making it easy to attach the rotation ring 14 to the ring rotation drive unit 65 and to place the rotation ring 14 on the bent pipe 11. In addition, since it is not necessary to carry the rotating ring 14 in an annular shape, workability can be improved. The rotating ring may not be divided, and may be divided into three or more according to the outer diameter of the bent tube 11 or the like. Furthermore, the division of the rotating ring is performed at an equal angle around the axis of the rotating ring, but a different angle may be used. Thus, the guide ring 83 can be supported by the guide rollers 77, 78, 80, 81 in a rotatable manner with respect to the traveling carriage 13, so that the rack gear 84 is rotated by the drive spur gear 71 and the rotating ring 14 is bent. It can rotate in the circumferential direction around the axis of the tube 11. As long as the measurement error does not occur, the rotation center of the rotating ring 14 and the axis of the bent tube 11 do not have to coincide completely.

図１、図２、図９（Ａ）に示すように、回転リング１４のラックギア８４の表面には、曲がり管１１の表面に押し付けられ、その厚みを測定する厚み測定センサ１５が取付けられている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 9A, a thickness measuring sensor 15 is attached to the surface of the rack gear 84 of the rotating ring 14 so as to be pressed against the surface of the bent tube 11 and measure the thickness thereof. .

厚み測定センサ１５は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、取付け部８７を有し、この取付け部８７の取付け側平坦部分が、ラックギア８４の表面に取付け固定されている。取付け部８７の取付け側とは反対側の対向する突出部分には、圧縮ばね８８に挿通された揺動ピン８９の基部が取付けられ、この揺動ピン８９の先部に、首振り軸９０を介して探触子ホルダー９１が取付けられている。これにより、探触子ホルダー９１は、取付け部８７に対して上下動可能になると共に、揺動ピン８９により前後左右に揺れ動くことができる。   As shown in FIGS. 10A to 10D, the thickness measurement sensor 15 has an attachment portion 87, and the attachment side flat portion of the attachment portion 87 is attached and fixed to the surface of the rack gear 84. A base portion of a swing pin 89 inserted through a compression spring 88 is attached to a projecting portion of the mounting portion 87 opposite to the mounting side, and a swing shaft 90 is attached to the tip of the swing pin 89. A probe holder 91 is attached through the connector. Accordingly, the probe holder 91 can be moved up and down with respect to the attachment portion 87 and can be swung back and forth and left and right by the swing pin 89.

探触子ホルダー９１には、超音波探触子（以下、超音波センサ又は単に探触子ともいう）９２が、圧縮ばね９３を介して上下動可能に取付けられている。また、探触子ホルダー９１には、超音波探触子９２を囲むように、複数（本実施形態では４個）のボールベアリング９４が取付けられ、超音波探触子９２が曲がり管１１の表面にひっかかることなく、スムーズに移動できるようになっている。   An ultrasonic probe (hereinafter also referred to as an ultrasonic sensor or simply a probe) 92 is attached to the probe holder 91 via a compression spring 93 so as to be movable up and down. A plurality of (four in this embodiment) ball bearings 94 are attached to the probe holder 91 so as to surround the ultrasonic probe 92, and the ultrasonic probe 92 is attached to the surface of the bent tube 11. You can move smoothly without getting caught.

以上に示した厚み測定センサ１５は、図１、図２、図９（Ａ）に示すように、ラックギア８４に２台取付けられ、しかもこの２台が、ラックギア８４の軸心を中心として等角度（１８０度）、即ち曲がり管１１の背側と腹側の対向する位置に、１台ずつ配置されている。なお、ラックギア８４に取付ける厚み測定センサ１５は、１台でもよく、また３台以上でもよい。また、厚み測定センサ１５をラックギア８４に２台以上取付ける場合は、ラックギア８４の軸心を中心として等角度に取付けることが好ましいが、異なる角度でもよい。   As shown in FIGS. 1, 2, and 9 (A), two thickness measurement sensors 15 shown above are attached to the rack gear 84, and these two are equiangular about the axis of the rack gear 84. One unit is arranged (180 degrees), that is, at a position facing the back side and the abdomen side of the bent tube 11 one by one. The number of thickness measurement sensors 15 attached to the rack gear 84 may be one, or three or more. Further, when two or more thickness measuring sensors 15 are attached to the rack gear 84, they are preferably attached at an equal angle around the axis of the rack gear 84, but may be at different angles.

図１１に示すように、配管の測定装置１０は、制御手段１８を有している。   As shown in FIG. 11, the pipe measuring device 10 has a control means 18.

この制御手段１８は、１ｃｈ超音波Ｐ／Ｒ、２ｃｈ超音波Ｐ／Ｒ、マイコン、交流１００Ｖ電源に接続されるＤＣ電源（１２Ｖ）、及びコンピュータを備えている。ここで、１ｃｈ超音波Ｐ／Ｒと２ｃｈ超音波Ｐ／Ｒは、共にパルサーレシーバである。なお、１ｃｈ超音波Ｐ／Ｒと２ｃｈ超音波Ｐ／Ｒは、図７（Ａ）に示すように、それぞれケーブル９６、９７を介して走行駆動部２７のケーシング４７に接続され、このケーシング４７に接続されたケーブル９８、９９により、曲がり管１１の背側と腹側に配置された厚み測定センサ１５の超音波探触子（１ｃｈ探触子、２ｃｈ探触子）９２に接続されている。   The control means 18 includes a 1ch ultrasonic P / R, a 2ch ultrasonic P / R, a microcomputer, a DC power supply (12V) connected to an AC 100V power supply, and a computer. Here, both the 1ch ultrasonic P / R and the 2ch ultrasonic P / R are pulsar receivers. The 1ch ultrasonic wave P / R and the 2ch ultrasonic wave P / R are connected to the casing 47 of the traveling drive unit 27 via cables 96 and 97, respectively, as shown in FIG. The connected cables 98 and 99 are connected to an ultrasonic probe (1ch probe, 2ch probe) 92 of the thickness measurement sensor 15 disposed on the back side and the abdomen side of the bent tube 11.

マイコンは、走行駆動部２７のロータリエンコーダ１６と、リング回転駆動部６５のマイクロエンコーダ１７のアナログ信号を、デジタル信号に変換する機能を有している。更に、走行駆動部２７のロータリエンコーダ１６の出力信号に基づき、駆動モータ４８に作動信号及び停止信号を送信する機能と、リング回転駆動部６５のマイクロエンコーダ１７の出力信号に基づき、駆動モータ７３に作動信号及び停止信号を送信する機能も有している。   The microcomputer has a function of converting analog signals of the rotary encoder 16 of the travel drive unit 27 and the micro encoder 17 of the ring rotation drive unit 65 into digital signals. Further, based on the output signal of the rotary encoder 16 of the travel drive unit 27, the function of transmitting an operation signal and a stop signal to the drive motor 48 and the output signal of the micro encoder 17 of the ring rotation drive unit 65 are transmitted to the drive motor 73. It also has a function of transmitting an operation signal and a stop signal.

ＤＣ電源は、上記した１ｃｈ超音波Ｐ／Ｒ、２ｃｈ超音波Ｐ／Ｒ、及びマイコンに、それぞれ電力供給を行っている。   The DC power supply supplies power to the above-described 1ch ultrasonic P / R, 2ch ultrasonic P / R, and microcomputer.

なお、マイコンは、図７（Ａ）に示すように、走行駆動部２７のケーシング４７に接続されたケーブル１００を介して、走行駆動部２７のロータリエンコーダ１６及び駆動モータ４８の信号の入出力と、駆動モータ４８への電力供給の制御を行い、走行駆動部２７のケーシング４７に接続されたケーブル１０１を介して、リング回転駆動部６５のマイクロエンコーダ１７及び駆動モータ７３の信号の入出力と、駆動モータ７３への電力供給の制御を行っている。   As shown in FIG. 7A, the microcomputer inputs and outputs signals of the rotary encoder 16 and the drive motor 48 of the travel drive unit 27 via the cable 100 connected to the casing 47 of the travel drive unit 27. The power supply to the drive motor 48 is controlled, and the signal input / output of the micro encoder 17 and the drive motor 73 of the ring rotation drive unit 65 is connected via the cable 101 connected to the casing 47 of the travel drive unit 27; Control of power supply to the drive motor 73 is performed.

更に、マイコンは、ディスプレイを備えたコンピュータに接続されている。このコンピュータは、マイコンによって、走行台車１３をガイドレール１２に沿って移動させ、しかも回転リング１４をリング回転駆動部６５によって回転させるため、測定条件の入力を行うものである。更に、厚み測定センサ１５の超音波探触子９２で測定した曲がり管１１の厚みを、ロータリエンコーダ１６及びマイクロエンコーダ１７で得られた測定位置と共にディスプレイに出力表示する機能も有している。この表示に際しては、コンピュータのディスプレイに、曲がり管１１の全表面を展開状態で示し、しかも曲がり管１１の厚みを色分け表示するが、これに限定されるものではない。   Further, the microcomputer is connected to a computer having a display. This computer inputs measurement conditions in order to move the traveling carriage 13 along the guide rail 12 by the microcomputer and to rotate the rotating ring 14 by the ring rotation driving unit 65. Further, the thickness of the bent tube 11 measured by the ultrasonic probe 92 of the thickness measuring sensor 15 is also displayed on the display together with the measurement positions obtained by the rotary encoder 16 and the micro encoder 17. In this display, the entire surface of the bent tube 11 is shown in an unfolded state on the computer display, and the thickness of the bent tube 11 is displayed in different colors, but the present invention is not limited to this.

以上に示したように、配管の測定装置１０を構成することで、従来測定が困難であった曲がり管１１の厚み測定を、簡単な装置構成で容易に実施できる。   As described above, by configuring the pipe measuring device 10, it is possible to easily measure the thickness of the bent pipe 11, which has conventionally been difficult to measure, with a simple device configuration.

続いて、本発明の一実施形態に係る配管の検査方法について、図１、図２を参照しながら説明する。   Next, a pipe inspection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、超音波探触子９２を取付け部８７に取付け、その板厚校正を行う。そして、曲がり管１１の外径に応じた内径を備える回転リング１４を選択し、この回転リング１４のラックギア８４に取付け部８７を取付けた後、この回転リング１４を２つに分割する。この分割された一方側のガイドリング８３を、リング回転駆動部６５のガイドローラ７７とガイドローラ８０との間、及びガイドローラ７８とガイドローラ８１との間に配置する。このとき、分割された一方側のラックギア８４についても、リング回転駆動部６５の駆動平歯車７１に螺合するように配置する。   First, the ultrasonic probe 92 is attached to the attachment portion 87, and its thickness is calibrated. Then, after selecting the rotating ring 14 having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the bent pipe 11 and attaching the mounting portion 87 to the rack gear 84 of the rotating ring 14, the rotating ring 14 is divided into two. The divided guide ring 83 on one side is disposed between the guide roller 77 and the guide roller 80 of the ring rotation driving unit 65 and between the guide roller 78 and the guide roller 81. At this time, the divided rack gear 84 on one side is also arranged so as to be screwed to the drive spur gear 71 of the ring rotation drive unit 65.

次に、曲がり管１１の背側に位置する線Ｌ１の最大曲率半径に対応した曲率半径を有するガイドレール１２を選択し、このガイドレール１２の両側にレール固定部１９、２０を取付ける。そして、レール固定部１９、２０の磁石２３を曲がり管１１の表面に接触させることにより、曲がり管１１の背側にガイドレール１２が取付け固定される。これは、曲がり管１１が鉄製であるため可能であるが、曲がり管が鉄製でない場合は、磁石２３の部分を、バンド等を用いて、曲がり管に縛り付けてもよい。これにより、曲がり管１１の背側の線Ｌ１から一定の距離Ｄを有して、曲がり管１１にガイドレール１２を固定できる（以上、ガイドレール取付け工程）。   Next, the guide rail 12 having a curvature radius corresponding to the maximum curvature radius of the line L <b> 1 located on the back side of the bending pipe 11 is selected, and the rail fixing portions 19 and 20 are attached to both sides of the guide rail 12. The guide rail 12 is attached and fixed to the back side of the bent tube 11 by bringing the magnets 23 of the rail fixing portions 19 and 20 into contact with the surface of the bent tube 11. This is possible because the bent tube 11 is made of iron, but when the bent tube is not made of iron, the magnet 23 may be bound to the bent tube using a band or the like. Thus, the guide rail 12 can be fixed to the bent tube 11 with a certain distance D from the line L1 on the back side of the bent tube 11 (the guide rail attaching step).

続いて、一方側のレール固定部１９（レール固定部２０でもよい）のみをガイドレール１２から外し、走行台車１３の下部走行部２５と上部走行部２６との間に形成される開口部を、ガイドレール１２に差し込んだ後、再度、ガイドレール１２をレール固定部１９に取付ける。なお、ガイドレール１２への走行台車１３の取付けの際は、走行台車１３の走行駆動部２７に設けられたレバー６４をケーシング４７に対して立設状態とし、駆動ローラ４９を自由状態にして行い、取付けた後は、レバー６４をケーシング４７の上面に対して倒し、駆動ローラ４９をガイドレール１２の表面に押し付ける。これにより、曲がり管１１の外側に取付け固定されたガイドレール１２に、走行台車１３を移動可能に取付けることができる。   Subsequently, only the rail fixing portion 19 (which may be the rail fixing portion 20) on one side is removed from the guide rail 12, and an opening formed between the lower traveling portion 25 and the upper traveling portion 26 of the traveling carriage 13 is formed. After being inserted into the guide rail 12, the guide rail 12 is attached to the rail fixing portion 19 again. When the traveling carriage 13 is attached to the guide rail 12, the lever 64 provided in the traveling drive unit 27 of the traveling carriage 13 is set upright with respect to the casing 47, and the drive roller 49 is in a free state. After the mounting, the lever 64 is tilted with respect to the upper surface of the casing 47 and the drive roller 49 is pressed against the surface of the guide rail 12. Thereby, the traveling carriage 13 can be movably attached to the guide rail 12 that is attached and fixed to the outside of the bent pipe 11.

次に、分割された回転リング１４の他方側を、曲がり管１１の腹側を外側から囲むように配置し、このガイドリング８３とラックギア８４のずれた部分を、前記した一方側のガイドリング８３とラックギア８４のずれた部分に重ね合わせ、分割した状態の回転リング１４を固定ねじ８６によって繋げ、回転リング１４を環状に形成する。これにより、曲がり管１１の外側周方向に配置される回転リング１４が、走行台車１３に回転自在に取付けられると共に、厚み測定センサ１５の超音波探触子９２を、曲がり管１１の表面に押し付けることができる。なお、分割された回転リング１４の一方側は、予めリング回転駆動部６５へ取付けていたが、ガイドレール１２に走行台車１３を取付けた後に、リング回転駆動部６５へ取付けてもよい。   Next, the other side of the divided rotating ring 14 is arranged so as to surround the abdomen side of the bent tube 11 from the outside, and the shifted part of the guide ring 83 and the rack gear 84 is the above-described one side guide ring 83. The rotating ring 14 in a state of being overlapped and separated from the rack gear 84 is connected by a fixing screw 86 to form the rotating ring 14 in an annular shape. As a result, the rotating ring 14 disposed in the outer circumferential direction of the bent tube 11 is rotatably attached to the traveling carriage 13 and the ultrasonic probe 92 of the thickness measuring sensor 15 is pressed against the surface of the bent tube 11. be able to. Note that one side of the divided rotating ring 14 is attached to the ring rotation driving unit 65 in advance, but may be attached to the ring rotation driving unit 65 after the traveling carriage 13 is attached to the guide rail 12.

そして、走行台車１３を、曲がり管１１の測定開始位置まで移動させた後、図７（Ａ）に示すように、厚み測定センサ１５の超音波探触子９２に接続されたケーブル９８、９９と、リング回転駆動部６５に接続されたケーブル１０１と、制御手段１８に接続されたケーブル９６、９７、１００を、それぞれ走行駆動部２７のケーシング４７に接続する。   Then, after the traveling carriage 13 is moved to the measurement start position of the bent tube 11, as shown in FIG. 7A, the cables 98 and 99 connected to the ultrasonic probe 92 of the thickness measurement sensor 15 and The cable 101 connected to the ring rotation drive unit 65 and the cables 96, 97, 100 connected to the control means 18 are connected to the casing 47 of the travel drive unit 27, respectively.

このように、各ケーブル９６〜１０１の接続が終了した後、制御手段１８を操作し、配管の測定装置１０の各種動作確認を行う。具体的には、走行台車１３がガイドレール１２の長手方向に沿ってスムーズに走行するか否か、リング回転駆動部６５により回転リング１４が曲がり管１１の外側周囲を、曲がり管１１の軸心を中心として１８０度の範囲で回転（又は回動）するか否かを確認する。これらの動作確認が終了すれば、曲がり管１１の厚み測定を行う（以上、厚み測定準備工程）。   Thus, after the connection of each cable 96-101 is complete | finished, the control means 18 is operated and various operation | movement confirmation of the measuring device 10 of piping is performed. Specifically, whether or not the traveling carriage 13 smoothly travels along the longitudinal direction of the guide rail 12 is determined by the ring rotation driving unit 65 so that the rotating ring 14 moves around the outside of the bending pipe 11 and the axis of the bending pipe 11. It is confirmed whether to rotate (or rotate) in the range of 180 degrees around the center. When these operation confirmations are completed, the thickness of the bent tube 11 is measured (the thickness measurement preparation step).

曲がり管１１の厚み測定に際しては、制御手段１８のコンピュータに測定条件を入力し、走行駆動部２７のロータリエンコーダ１６からの出力に基づいて、駆動モータ４８を駆動させ、走行台車１３をガイドレール１２に沿って所定ピッチ（例えば、０．５〜５ｍｍの範囲）で移動させる。このとき、走行台車１３がガイドレール１２を所定ピッチ移動するごとに、制御手段１８により、リング回転駆動部６５のマイクロエンコーダ１７からの出力に基づいて、駆動モータ７３を駆動させ、回転リング１４を曲がり管１１の軸心を中心としてその周方向に回転させ、所定ピッチ（例えば、０．５〜５ｍｍの範囲）で超音波の波形を収録する。   When measuring the thickness of the bent pipe 11, measurement conditions are input to the computer of the control means 18, the drive motor 48 is driven based on the output from the rotary encoder 16 of the travel drive unit 27, and the travel carriage 13 is guided to the guide rail 12. Are moved at a predetermined pitch (for example, in a range of 0.5 to 5 mm). At this time, every time the traveling carriage 13 moves the guide rail 12 by a predetermined pitch, the control means 18 drives the drive motor 73 on the basis of the output from the micro encoder 17 of the ring rotation drive unit 65, and the rotation ring 14 is moved. An ultrasonic waveform is recorded at a predetermined pitch (for example, in a range of 0.5 to 5 mm) by rotating in the circumferential direction around the axis of the bent tube 11.

この回転リング１４には、回転リング１４の軸心を中心として等角度に、厚み測定センサ１５が２台取付けられている。このため、各厚み測定センサ１５による曲がり管１１の周方向の厚み測定範囲は、曲がり管１１の背側の線Ｌ１を中心として±９０度の範囲（合計１８０度の範囲）と、曲がり管１１の腹側の線Ｌ２を中心として±９０度の範囲（合計１８０度の範囲）の２つに分割でき、測定時間の短縮が図れる。   Two thickness measuring sensors 15 are attached to the rotating ring 14 at equal angles around the axis of the rotating ring 14. For this reason, the thickness measurement range in the circumferential direction of the bent tube 11 by each thickness measuring sensor 15 is a range of ± 90 degrees (a range of 180 degrees in total) around the line L1 on the back side of the bent tube 11, and the bent tube 11 Can be divided into two in a range of ± 90 degrees (a total range of 180 degrees) with the line L2 on the ventral side as a center, and the measurement time can be shortened.

このとき、各厚み測定センサ１５の超音波探触子９２から超音波を発し、反射されるエコー（以下、反射エコーともいう）を検出して、演算によりその位置と厚みを計算し、曲がり管１１の２次元平面の展開図に、その分布状況を、所定の厚み範囲ごとに色分けして図示する。以下、この方法について、図１２〜図１５を参照しながら説明する。   At this time, an ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic probe 92 of each thickness measuring sensor 15 to detect a reflected echo (hereinafter also referred to as a reflective echo), and its position and thickness are calculated by calculation, and the bent tube is obtained. 11 is a development view of a two-dimensional plane, and the distribution state is shown by being color-coded for each predetermined thickness range. Hereinafter, this method will be described with reference to FIGS.

まず、図１２に示すように、前記した方法で、制御手段１８のコンピュータに測定条件を入力し（ステップＳ１）、各厚み測定センサ１５による測定を開始する（ステップＳ２）ことで、測定データの収録を行う（ステップＳ３）。この測定データとは、検出される反射エコーと、ロータリエンコーダ１６及びマイクロエンコーダ１７のカウント、即ち超音波探触子９２の曲がり管１１の軸心方向（Ｘ方向）及び周方向（Ｙ方向）の移動距離である。これにより、曲がり管１１の位置ごとの厚みが計算される（ステップＳ４）。   First, as shown in FIG. 12, measurement conditions are input to the computer of the control means 18 by the method described above (step S1), and measurement by each thickness measurement sensor 15 is started (step S2). Recording is performed (step S3). The measurement data includes the detected reflected echo, the counts of the rotary encoder 16 and the micro encoder 17, that is, the axial direction (X direction) and the circumferential direction (Y direction) of the bent tube 11 of the ultrasonic probe 92. It is a movement distance. Thereby, the thickness for every position of the bending pipe 11 is calculated (step S4).

そして、厚み測定センサ１５の超音波探触子９２により測定された曲がり管１１の厚み（反射エコーについても）を、ロータリエンコーダ１６及びマイクロエンコーダ１７で得られた測定位置（以下、位置情報ともいう）と共に、コンピュータのディスプレイに表示する（状況表示：ステップＳ５）。このとき、曲がり管１１の厚みを、複数の範囲に分割して色分け表示した肉厚分布図を作成することで、例えば、薄くなった箇所の検出を容易にできる。この肉厚分布図は、超音波探触子９２の１ｃｈ探触子と２ｃｈ探触子で別々に作成しているが、１ｃｈ探触子と２ｃｈ探触子を一緒にして作成してもよい。また、肉厚分布図の作成は、曲がり管１１を測定しながらリアルタイムに行うことが好ましいが、測定終了後に行ってもよい。このように、リアルタイムに行った場合には、測定の進捗状況及び測定結果が容易に確認できる。   The thickness of the bent tube 11 (also reflected echo) measured by the ultrasonic probe 92 of the thickness measurement sensor 15 is measured by the rotary encoder 16 and the micro encoder 17 (hereinafter also referred to as position information). ) On the computer display (status display: step S5). At this time, by creating a thickness distribution diagram in which the thickness of the bent tube 11 is divided into a plurality of ranges and displayed in different colors, for example, detection of a thinned portion can be easily performed. This thickness distribution diagram is created separately for the 1ch probe and the 2ch probe of the ultrasonic probe 92, but may be created by combining the 1ch probe and the 2ch probe together. . The creation of the thickness distribution chart is preferably performed in real time while measuring the bent tube 11, but may be performed after the measurement is completed. Thus, when it is performed in real time, the progress of measurement and the measurement result can be easily confirmed.

なお、得られた結果が、例えば、極端におかしいというような問題がないものであれば、状況表示を終了し（ステップＳ６）、このデータをファイルに保存して（ステップＳ７）、測定を終了する。一方、上記した問題があれば、再度ステップＳ３へ戻り、必要なデータが得られるまで、ステップＳ３〜ステップＳ５を繰り返し行う。   If there is no problem that the obtained result is extremely strange, for example, the status display is terminated (step S6), this data is saved in a file (step S7), and the measurement is terminated. To do. On the other hand, if there is a problem as described above, the process returns to step S3 again, and steps S3 to S5 are repeated until necessary data is obtained.

次に、このファイルを使用して、曲がり管１１の各種情報を表示する方法について、図１３を参照しながら説明する。   Next, a method for displaying various information of the bent tube 11 using this file will be described with reference to FIG.

まず、前記したファイルを読み込み（ステップＳ８）、１ｃｈ探触子と２ｃｈ探触子を一緒にした曲がり管１１の肉厚分布図を作成する（ステップＳ９）。そして、曲がり管１１の各種情報を、ディスプレイ上に表示する（ステップＳ１０）。この情報には、例えば、前記した反射エコー、位置情報、曲がり管１１の断面図、及び肉厚分布図（補正あり又は補正なし）がある。   First, the above-mentioned file is read (step S8), and a thickness distribution diagram of the bent tube 11 in which the 1ch probe and the 2ch probe are combined is created (step S9). Then, various information of the bent tube 11 is displayed on the display (step S10). This information includes, for example, the above-described reflected echo, position information, cross-sectional view of the bent tube 11, and thickness distribution diagram (with or without correction).

このように、曲がり管１１の各種情報をディスプレイ上に表示した後、知りたい情報を変える場合は、表示モードの切り替えを行ってステップＳ９に戻り、再度ステップＳ１０で情報を表示する。また、他の曲がり管１１の各種情報を表示する場合には、ファイルを選択し直すため、ステップＳ８へ戻り、ステップＳ９、ステップＳ１０を順次行う（ステップＳ１１）。そして、情報の確認が終われば、終了する。   As described above, when various information of the bent tube 11 is displayed on the display and the information desired to be changed is changed, the display mode is switched to return to step S9, and the information is displayed again in step S10. Further, when displaying various information of other bent pipes 11, in order to reselect a file, the process returns to step S8, and steps S9 and S10 are sequentially performed (step S11). Then, when the confirmation of the information is finished, the process is finished.

なお、曲がり管１１の１ｃｈ探触子と２ｃｈ探触子を一緒にした曲がり管１１の肉厚分布図を作成するに際しては、曲がり管１１の展開図を作成する必要がある。ここで、曲がり管１１の曲率を補正することなく作成した場合、曲がり管１１の軸心方向（Ｘ方向）と周方向（Ｙ方向）の位置は、直感的には分かりやすいが、曲がり管１１の背側に対して腹側の距離が短いため、ディスプレイ上では、曲がり管１１の腹側に近づくと共に、Ｘ方向に拡大されて表示される。その結果、厚みの減少領域が横に広がって表示され、現実と異なった判断がなされることになる。しかし、曲がり管１１の曲率を補正して作成した場合、この不具合が解消され、現実に即した形状で曲がり管１１の厚み分布をみることができる。ここで、曲がり管１１の断面図を表示する場合には、同時に、曲率補正した線を、曲がり管１１の展開図上に位置させることで、曲がり管１１の断面位置の把握が容易になる。この曲率補正の有無は、肉厚分布図の使用状況により、切り替えて表示する。   It should be noted that when creating a thickness distribution diagram of the bent tube 11 in which the 1ch probe and the 2ch probe of the bent tube 11 are combined, it is necessary to create a development view of the bent tube 11. Here, when the bending tube 11 is created without correcting the curvature, the positions of the bending tube 11 in the axial direction (X direction) and the circumferential direction (Y direction) are intuitively easy to understand. Since the distance on the ventral side is short with respect to the back side, the display approaches the ventral side of the bent tube 11 and is enlarged and displayed in the X direction. As a result, the area where the thickness is reduced is displayed horizontally, and a judgment different from the actual situation is made. However, when it is created by correcting the curvature of the bent tube 11, this problem is solved, and the thickness distribution of the bent tube 11 can be seen in a shape that matches the reality. Here, when displaying the cross-sectional view of the bent tube 11, it is easy to grasp the cross-sectional position of the bent tube 11 by simultaneously positioning the curvature-corrected line on the developed view of the bent tube 11. The presence / absence of curvature correction is switched and displayed depending on the use state of the thickness distribution diagram.

続いて、曲がり管１１の展開図の作成方法について、図１４、図１５を参照しながら説明する。   Next, a method for creating a development view of the bent pipe 11 will be described with reference to FIGS. 14 and 15.

前記したように、曲がり管１１の厚み測定は、曲がり管１１の軸心を中心として、超音波探触子９２を曲がり管１１の周方向に回転させ、曲がり管１１の周方向の連続厚みの測定を行った後、超音波探触子９２を曲がり管１１の軸方向に、一定のピッチで移動させる操作を繰り返すことにより行う。このため、図１４に示す９０度の曲がり部の全厚みの測定を行う場合、内側の超音波探触子の移動ピッチは、外側の移動ピッチの（Ｆ−ｄ／２）／（Ｆ＋ｄ／２）倍に小さくなる。なお、Ｆは、曲がり管の一端面から他端面の軸心位置までの距離であり、ｄは曲がり管の外径である。   As described above, the thickness measurement of the bent tube 11 is performed by rotating the ultrasonic probe 92 in the circumferential direction of the bent tube 11 around the axis of the bent tube 11 and measuring the continuous thickness of the bent tube 11 in the circumferential direction. After the measurement, the ultrasonic probe 92 is repeatedly moved in the axial direction of the bent tube 11 at a constant pitch. For this reason, when measuring the total thickness of the 90-degree bend shown in FIG. 14, the moving pitch of the inner ultrasonic probe is (F−d / 2) / (F + d / 2) of the outer moving pitch. ) Times smaller. Note that F is the distance from one end surface of the bent tube to the axial center position of the other end surface, and d is the outer diameter of the bent tube.

従って、厚み測定結果を展開図に色分け表示するに際し、曲がり管の展開図を長方形の平面で表示しようとすれば、曲がり管の背側と原側に同一寸法の減肉部が存在する場合、背側よりも腹側の方が大きな減肉部であるかのように表示されてしまう。そこで、周方向の各位置における曲率半径を求めて、曲がり管の展開図を作成することにより、曲がり管の背側と腹側で、同様の評価ができるようにする。日本工業規格（ＪＩＳ）では、９０度の曲がり管の寸法は、図１４に示すように、外径ｄと、曲がり管の中心から端面までの距離Ｆとで規定されている。このとき、曲がり管の断面において、背側ＯからＰ（任意の位置）までの周方向の距離ｙは、（１）式で示される。
ｙ＝πｄ（１８０°−θ）／３６０° ・・・（１） Therefore, when displaying the thickness measurement result in the development drawing by color, if the development view of the bent pipe is to be displayed in a rectangular plane, if there is a thinning part of the same size on the back side and the original side of the bent pipe, The abdomen is displayed as if it is a larger thinned part than the dorsal side. Therefore, the radius of curvature at each position in the circumferential direction is obtained and a development view of the bent tube is created so that the same evaluation can be performed on the back side and the ventral side of the bent tube. In the Japanese Industrial Standard (JIS), as shown in FIG. 14, the dimension of a 90-degree bent pipe is defined by an outer diameter d and a distance F from the center of the bent pipe to the end face. At this time, in the cross section of the bent tube, the circumferential distance y from the back side O to P (arbitrary position) is expressed by the equation (1).
y = πd (180 ° −θ) / 360 ° (1)

また、Ｐにおける曲がり管の曲率半径Ｒは、（２）式で求めることができる。
Ｒ＝Ｆ−（ｄ・ｃｏｓθ）／２ ・・・（２）
これにより、Ｐにおける探触子の移動ピッチは、背側Ｏにおける移動ピッチのＲ／（Ｆ＋ｄ／２）倍となり、図１５に示す展開図を作成できる。なお、この展開図は、「９０°エルボ １５０Ａ ロング」の曲がり管の展開図である（ｄ＝１６５．２ｍｍ、Ｆ＝２２８．６ｍｍ）。そして、このように作成した展開図に対して、厚み測定結果を色分け表示する。 Further, the radius of curvature R of the bent pipe at P can be obtained by equation (2).
R = F− (d · cos θ) / 2 (2)
Thereby, the movement pitch of the probe at P is R / (F + d / 2) times the movement pitch at the back side O, and a development view shown in FIG. 15 can be created. This development view is a development view of a bent pipe of “90 ° elbow 150A long” (d = 165.2 mm, F = 228.6 mm). Then, the thickness measurement result is displayed in different colors with respect to the developed view thus created.

このように、曲がり管１１の展開は、曲がり管１１の線Ｌ２で行っているが、曲がり管１１の他の線Ｌ１又は線Ｌ３で行ってもよい（以上、測定結果出力工程）。   As described above, the bending tube 11 is developed by the line L2 of the bending tube 11, but may be performed by another line L1 or L3 of the bending tube 11 (the measurement result output step).

＜超音波肉厚測定装置１０を用いた配管の減肉評価方法＞
次に、上述の超音波肉厚測定装置１０を用いた配管の減肉評価方法について、超音波肉厚測定装置１０で得られる肉厚分布図から配管の減肉評価をする手順の一例を示しながら説明する（図１６〜図３２参照）。 <Evaluation Method for Thinning of Pipe Using Ultrasonic Wall Thickness Measurement Device 10>
Next, an example of a procedure for evaluating pipe thinning from a wall thickness distribution diagram obtained by the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 will be described with respect to the pipe thinning evaluating method using the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 described above. (See FIGS. 16 to 32).

(1) まず、超音波肉厚測定装置１０から得られる肉厚分布図（マッピング図）から、測定した範囲全部又は測定した範囲から切り出した単位面積（一例として、６４画素×６４画素＝１９２ｍｍ×１９２ｍｍの領域からなる単位面積）の肉厚（板厚）情報及び測定位置情報(ｘ,ｙ方向)のデータを抽出する（図１６、図１７参照）。ここでは、配管の測定対象領域がほぼ平面とした場合の、当該平面（（ｘ,ｙ）平面）内における直交座標軸をそれぞれｘ軸、ｙ軸とし、軸方向距離をｘ軸、周方向距離をｙ軸に表している。超音波肉厚測定装置１０から得られる肉厚情報は、ｘ,ｙ方向の広がりをもつ離散データ（情報）であるということができる。   (1) First, from the thickness distribution diagram (mapping diagram) obtained from the ultrasonic thickness measuring device 10, the entire measured range or a unit area cut out from the measured range (for example, 64 pixels × 64 pixels = 192 mm × Thickness (plate thickness) information and measurement position information (x, y direction) data of a unit area consisting of a 192 mm area are extracted (see FIGS. 16 and 17). Here, when the measurement target area of the pipe is substantially flat, the orthogonal coordinate axes in the plane ((x, y) plane) are the x-axis and y-axis, respectively, the axial distance is the x-axis, and the circumferential distance is Represented on the y-axis. It can be said that the thickness information obtained from the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 is discrete data (information) having a spread in the x and y directions.

(2) 得られた肉厚測定情報において、例えば欠測値が含まれている場合は（図１６のマッピング図内の白抜き表示部分および図１７を参照）、前処理をして補間する。本実施形態では、当該欠測値となったデータの近傍における測定値の平均値を推定値として補間し、測定画像Ｂとする（図１８参照）。具体的な手順を図１９で例示する。欠測値を含む測定値（図１９（ａ）参照）の近傍３×３の領域の有効なデータの平均値（欠測値を含まない平均値）（図１９（ｂ）参照）を得て、欠測値を補間することができる。欠測値がより大きな領域として存在する場合、３×３の領域では、有効な平均データを得られないことも起こりうる。その場合、平均値を得る領域を、５×５、７×７と、有効な平均データが得られるまで順次拡大すればよい。また、欠測値の補間と同時に測定異常値の補間を行ってもよい。すなわち、分布図中の欠測値および異常値（隣接した測定値と大きく乖離した測定異常値）となったデータの、近傍の測定値の平均値（欠測値および異常値を除く平均値）を用いて、欠測値および異常値を補間した結果を測定画像Ｂとする。以上のように、本来得られるはずのない測定異常値が含まれている場合、当該肉厚測定情報はいわば荒れた状態であるが、本実施形態では上述のごとき所要の前処理を施し、測定異常値を除去することによって、後述する基準画像Ａiと合成させうる測定画像Ｂのデータを得ることができる。   (2) In the obtained thickness measurement information, for example, when missing values are included (see the white display portion in the mapping diagram of FIG. 16 and FIG. 17), preprocessing is performed and interpolation is performed. In the present embodiment, an average value of measured values in the vicinity of the data that has become the missing value is interpolated as an estimated value to obtain a measured image B (see FIG. 18). A specific procedure is illustrated in FIG. Obtain an average value (average value not including missing values) (see FIG. 19B) of valid data in a 3 × 3 area in the vicinity of the measured value including missing values (see FIG. 19A). , Missing values can be interpolated. If the missing value exists as a larger area, it may happen that effective average data cannot be obtained in the 3 × 3 area. In that case, the area for obtaining the average value may be sequentially expanded to 5 × 5 and 7 × 7 until effective average data is obtained. Further, the measurement abnormal value may be interpolated simultaneously with the missing value interpolation. In other words, the average value of neighboring measured values (average value excluding missing values and abnormal values) of the data that became missing values and abnormal values (measured abnormal values greatly deviating from adjacent measured values) in the distribution map The result of interpolating the missing value and the abnormal value using is used as a measurement image B. As described above, when measurement abnormal values that should not be originally obtained are included, the thickness measurement information is in a rough state, but in this embodiment, the necessary pretreatment as described above is performed and measurement is performed. By removing the abnormal values, data of the measurement image B that can be combined with a reference image Ai described later can be obtained.

要は、例えば配管の内外面に、腐食とは無関係であって、解析するうえで邪魔となる測定異常値（例えば測定面の凹凸、付着物、きず等）が含まれることがある。このような場合、本実施形態では、いわば第１段階として前処理を施し、荒れたデータ、一部が欠落したデータであっても減肉評価に利用できるようにする。   In short, for example, the inner and outer surfaces of the piping may have measurement abnormal values (for example, irregularities on the measurement surface, deposits, flaws, etc.) that are unrelated to corrosion and interfere with analysis. In such a case, in the present embodiment, pre-processing is performed as the first stage so that even rough data or partially missing data can be used for thinning evaluation.

(3) 上記の(1)(2)で得られた肉厚離散データ（情報）から、すべての減肉又は一定程度を超える減肉の位置（肉厚が極小値となっている位置）を特定する。本実施形態では、まず、測定画像Ｂを、適当なサイズの平滑化係数を持つ平滑化フィルタを用いて平滑化し、これを画像Ｓとする。図２０、図２１に、平滑化係数の例を示す。図２２に平滑化係数のサイズを変えて得た平滑化画像Ｓを２例挙げる。さらに、平均（例えば当該処理領域の平均）の肉厚（板厚）を一様な値として持つ画像から画像Ｓを減算した画像を画像Ｔとする（図示省略）。この画像Ｔをスキャンし、注目点の周囲８点のいずれよりも大きい値を持つ点を抽出し（ピークの検出）、その位置（平面座標値）と値（＝減肉量、すなわち、該平面座標値に対応した肉厚の情報）を記録する。ピーク検出手順において、サイズの小さな（あるいは大きな）平滑化係数を用いると小径（あるいは大径）の減肉を抽出しやすくなる。実際の減肉は、小径の減肉と大径の減肉が重畳したものである場合もある。小径の減肉と大径の減肉を漏れなく検出するためには、平滑化サイズを変えて、ピーク検出をすることが望ましい。図２３に、平滑化サイズを変えて抽出したピーク位置（図２３（ａ）および（ｂ））と、これらを重ね合わせた図（図２３（ｃ））を示す。画像Ｔをスキャンするとき、値が一定以上のピーク（平滑化画像における極小値）を記録すれば、一定以上の減肉（極小値）のみを抽出できる。   (3) From the wall thickness discrete data (information) obtained in (1) and (2) above, the positions of all the wall thinning or the wall thinning exceeding a certain level (the position where the wall thickness is the minimum value) Identify. In the present embodiment, first, the measurement image B is smoothed using a smoothing filter having a smoothing coefficient of an appropriate size, and this is defined as an image S. 20 and 21 show examples of the smoothing coefficient. FIG. 22 shows two examples of the smoothed image S obtained by changing the size of the smoothing coefficient. Further, an image obtained by subtracting the image S from an image having an average (for example, average of the processing area) thickness (plate thickness) as a uniform value is set as an image T (not shown). This image T is scanned, points having a value larger than any of the eight points around the target point are extracted (peak detection), and the position (plane coordinate value) and value (= thinning amount, that is, the plane) Record the wall thickness information corresponding to the coordinate values). If a small (or large) smoothing coefficient is used in the peak detection procedure, thinning of small diameter (or large diameter) can be easily extracted. The actual thinning may be a superposition of small diameter thinning and large diameter thinning. In order to detect small-diameter thinning and large-diameter thinning without omission, it is desirable to change the smoothing size and perform peak detection. FIG. 23 shows peak positions (FIGS. 23A and 23B) extracted by changing the smoothing size, and a diagram in which these are superimposed (FIG. 23C). When scanning the image T, if a peak having a certain value or more (minimum value in the smoothed image) is recorded, only thinning (minimum value) exceeding a certain value can be extracted.

(4) 減肉形状を回転体形状で模擬した基準画像Ａを作成する。本実施形態では、このような基準画像Ａを、いわば減肉の形を模擬した参照形状として利用する。ここでは、回転体の基部の直径Ｄを変えたいくつかの基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）を作成しておく（図２４、図２５参照）。例えば、回転体は以下のような式（数式２）で与えられる。基準画像Ａの高さは無次元値（例えば１）である。
［数２］
ｒ＝√((ｘ-ｘ0)^2+(ｙ-ｙ0)^2), ｚ＝(2*r/D)^2-1,
（ただし、ｚ＞0の場合は、z＝0とする。）
ｒ：半径
ｘ：ｘ方向位置
ｙ：ｙ方向位置
ｚ：画像高さ
Ｄ：回転体の基部の直径Ｄ (4) Create a reference image A that simulates the thinning shape with a rotating body shape. In the present embodiment, such a standard image A is used as a reference shape that simulates the shape of thinning. Here, several reference images Ai (i = 1 to n) in which the diameter D of the base of the rotating body is changed are created (see FIGS. 24 and 25). For example, the rotating body is given by the following formula (Formula 2). The height of the reference image A is a dimensionless value (for example, 1).
[Equation 2]
r = √ ((x-x0) ^ 2 + (y-y0) ^ 2), z = (2 * r / D) ^ 2-1,
(However, if z> 0, set z = 0.)
r: radius x: x-direction position y: y-direction position z: image height D: diameter D of the base of the rotating body

(5) 減肉の画像と基準画像との相関をみるパターンマッチング手法を実施する。本実施形態では、基準画像Ａi（本実施形態では、i＝1〜9）のフーリエ変換後の位相データと、測定画像Ｂのフーリエ変換データを合成し、これを逆フーリエ変換した画像を画像Ｃi（i＝1〜9）とする（図２６参照）。この画像Ｃiには、基準画像Ａと測定画像Ｂとの相関の程度に関する情報が含まれる。特定された各々の極小値について、画像Ｃiの当該位置を参照し、その値が最も大きい画像Ｃiを探索する。つまり、画像を少しずつずらして相関をみるように、位相限定相関法に似た処理を行い、極小位置にある減肉の形状と最も高い相関が得られる基準画像Ａj（本実施形態では、j＝1〜9）を決定し、該決定した基準画像Ａj（すなわち、高相関基準画像Ａｘ）の直径Ｄを、当該測定画像Ｂにおける減肉の大きさとする。   (5) Implement a pattern matching method to check the correlation between the thinned image and the reference image. In the present embodiment, the phase data after the Fourier transform of the reference image Ai (i = 1 to 9 in the present embodiment) and the Fourier transform data of the measurement image B are synthesized, and an image obtained by performing inverse Fourier transform on the image Ci (I = 1 to 9) (see FIG. 26). This image Ci includes information on the degree of correlation between the reference image A and the measurement image B. For each identified minimum value, the image Ci having the largest value is searched with reference to the position of the image Ci. In other words, a process similar to the phase-only correlation method is performed so that the image is shifted little by little, and the reference image Aj (in this embodiment, j is the highest correlation with the thinning shape at the minimum position). = 1 to 9), and the diameter D of the determined reference image Aj (that is, the highly correlated reference image Ax) is set as the thickness reduction in the measurement image B.

なお、基準画像Ａiとしてある所定の形状を模擬し、i＝１〜ｎの複数種類の基準画像Ａiを適用して測定画像Ｂとの相関を求める場合、当該基準画像Ａiの振幅はさしたる意味を持たない。そこで、上述のように、本実施形態では、基準画像Ａiのフーリエ変換後のデータから振幅に関するデータを除き、位相に関するデータのみを合成している（図２７参照）。このように、当該基準画像Ａiの振幅に関するデータを除いてから合成することによっても、配管の内面減肉のリスクを定量的に提供することができる。   When a predetermined shape is simulated as the reference image Ai and a correlation with the measurement image B is obtained by applying a plurality of types of reference images Ai with i = 1 to n, the amplitude of the reference image Ai is more meaningful. do not have. Therefore, as described above, in this embodiment, only the data relating to the phase is synthesized by excluding the data relating to the amplitude from the data after the Fourier transform of the reference image Ai (see FIG. 27). As described above, the risk of the inner wall thinning of the pipe can be quantitatively provided also by synthesizing the data after removing the data related to the amplitude of the reference image Ai.

また、本実施形態では、上述の合成を、基準画像Ａi（本実施形態では、i＝1〜9）のフーリエ変換後の位相データと、測定画像Ｂのフーリエ変換データとを乗算する。より詳細には、基準画像Ａiのフーリエ変換後の位相データにおける各画素と、測定画像Ｂのフーリエ変換後のデータにおける画素に対応する各画素とを乗算することによって行う。本実施形態の場合、基準画像Ａのフーリエ変換後のデータ（位相データ）と、測定画像Ｂのフーリエ変換後のデータとが同じサイズであることから、同じ箇所どうしの画素を乗算し、その値を結果として出力する（図２７参照）。   In the present embodiment, the above-described composition is multiplied by the phase data after Fourier transform of the reference image Ai (i = 1 to 9 in the present embodiment) and the Fourier transform data of the measurement image B. More specifically, this is performed by multiplying each pixel in the phase data after Fourier transform of the reference image Ai and each pixel corresponding to the pixel in the data after Fourier transform of the measurement image B. In the case of the present embodiment, since the data (phase data) after the Fourier transform of the reference image A and the data after the Fourier transform of the measurement image B have the same size, the pixels of the same places are multiplied and the value is obtained. Is output as a result (see FIG. 27).

なお、以下では簡単な説明にとどめるが、パターンマッチング手法としては、(a)上述した手法があり、さらにこの他、(b)基準画像Ａのフーリエ変換データと、測定画像Ｂのフーリエ変換データを合成し、これを逆フーリエ変換した画像Ｃを利用する手法（図２８参照）、(c)基準画像Ａのフーリエ変換後の位相データと、測定画像Ｂのフーリエ変換後の位相データを合成し、これを逆フーリエ変換した画像Ｃを利用する手法（図２９参照）などがある（なお、フーリエ変換、逆フーリエ変換を経由する相互相関の計算方法が記述された文献として「信号処理 森下巖、小畑秀文著 計測自動制御学会発行」などがあり、指紋一致判別に応用された位相限定相関の使用例が記述された文献として「特許庁 標準技術資料 指紋／照合・判定技術／画像型／パターンマッチング方式」などがある）。ところが、(b)の手法（相関法）は、基準画像Ａと測定画像Ｂとの相関をとることに相当することから、相関のピークがブロードで緩やかになりすぎる場合があり、(c)の手法（位相限定相関法）は、基準画像Ａの輪郭と測定画像Ｂの輪郭との相関をとることに相当することから、エッジの情報だけが取り出されたようになって相関のピークがシャープすぎてしまう場合がある。また、基準画像と測定画像の近似度が低い場合、相関値が十分に得られないことが起こりえる。この点、(a)基準画像Ａのフーリエ変換後の位相データと、測定画像Ｂのフーリエ変換データとを合成する本実施形態のパターンマッチング手法は、いわば“半”位相限定相関法といえるものであり、(b)や(c)の短所を補いうるものである。このことを数値例により示す。原画像（図３０（ａ））のフーリエ変換結果から位相成分のみを取り出し、逆フーリエ変換を行った結果を図３０（ｂ）に示す（見やすくするためコントラストの調整を行っている）。位相データが原画像から輝度情報を除去し輪郭情報のみを保存していることがわかる。図３１および図３２には、前述の３つの相関手法の差異を示す。図３１に示すケースでは、測定画像が、数式３において、Ｄ＝１０としたものであり（図３１（ａ））、基準画像は、数式３において、Ｄ＝２〜２５とし、３種の方法で相関を求めたものである。
［数式３］
ｒ＝√((ｘ-ｘ0)^2+(ｙ-ｙ0)^2), ｚ＝1-(2*r/D)^2, 0≦ｘ,ｙ≦64, ｘ0＝ｙ0＝32,
（ただし、ｚ＜0の場合は、z＝0とする。） Although only a brief description is given below, the pattern matching technique includes (a) the technique described above. In addition, (b) the Fourier transform data of the reference image A and the Fourier transform data of the measurement image B are used. (C) combining the phase data after the Fourier transform of the reference image A and the phase data after the Fourier transform of the measurement image B; There is a method using an image C obtained by inverse Fourier transform (see FIG. 29) and the like (in addition, as a document describing a calculation method of cross-correlation via Fourier transform and inverse Fourier transform, “Signal processing: Atsushi Morishita, Obata Published by the Society of Instrument and Control Engineers of Hidefumi, etc., and as a document describing examples of the use of phase-only correlation applied to fingerprint matching discrimination, refer to “Japanese Patent Office Standard Technical Document Fingerprint / Verification / Judgment Technology / Image Type” / Pattern matching method). However, since the method (b) (correlation method) corresponds to the correlation between the reference image A and the measurement image B, the correlation peak may be too broad and gentle. Since the method (phase-only correlation method) corresponds to correlating the contour of the reference image A and the contour of the measurement image B, only the edge information is extracted and the correlation peak is too sharp. May end up. Further, when the degree of approximation between the reference image and the measurement image is low, the correlation value may not be sufficiently obtained. In this respect, (a) the pattern matching method of the present embodiment for synthesizing the phase data after the Fourier transform of the reference image A and the Fourier transform data of the measurement image B is a so-called “half” phase-only correlation method. Yes, it supplements the shortcomings of (b) and (c). This is illustrated by numerical examples. Only the phase component is extracted from the Fourier transform result of the original image (FIG. 30A), and the result of inverse Fourier transform is shown in FIG. 30B (contrast is adjusted for easy viewing). It can be seen that the phase data removes the luminance information from the original image and stores only the contour information. FIG. 31 and FIG. 32 show the differences between the three correlation methods described above. In the case shown in FIG. 31, the measurement image has D = 10 in Equation 3 (FIG. 31A), and the reference image has D = 2 to 25 in Equation 3 and three methods. The correlation was obtained by
[Formula 3]
r = √ ((x−x0) ^ 2 + (y−y0) ^ 2), z = 1− (2 * r / D) ^ 2, 0 ≦ x, y ≦ 64, x0 = y0 = 32,
(However, if z <0, set z = 0.)

図３１（ｂ）は、３種の相関手法での相関値ピークを、横軸を基準画像の基底部直径Ｄにとってプロットしたものである。いずれも、測定画像の基底部直径Ｄ＝１０にピークがある。通常の相関手法ではピークがなだらかであるが、位相限定相関法ではピークが先鋭であり、“半”位相限定相関法においてもピークは十分先鋭である。一方、図３２では、測定画像を、基底部の大きさが１１×１１の四角柱状の画像とし、これを数式３の基底部の半径Ｄを振って、測定画像の特徴（四角状の基底部の大きさ）を、近似的に直径で捉えようとするものである。図３２（ｂ）に相関値ピークを示す。通常の相関手法ではピークがなだらかであり、大きさを捉えがたい。“半”位相限定相関法においては、ピーク値が比較的高く、ピークを与える半径は１３となった。この値は、大きさ１１の正方形の内接円と外接円の中間の大きさであり、近似的な大きさが適切に得られていると考えられる。位相限定相関法では、相関ピークが低くなっており、ピーク位置もＤ＝１５程度と前述の適切と思われる値１３よりも大きい。図３１に示すケースは、測定画像と近似画像が同種類（パラメータＤを合わせれば一致する）の場合であり、図３２に示すケースは、測定画像と近似画像が同種類でない（パラメータＤを合わせても一致しない）場合である。このように、“半”位相限定相関法においては、基準画像と測定画像の近似度が高い場合でも低い場合でも、ほどよい感度（シャープさ）で相関演算を行い、近似的な大きさの抽出が可能である。   FIG. 31B is a plot of correlation value peaks obtained by the three correlation methods with the horizontal axis as the base portion diameter D of the reference image. In either case, there is a peak at the base diameter D = 10 of the measurement image. The peak is gentle in the normal correlation method, but the peak is sharp in the phase-only correlation method, and the peak is sufficiently sharp in the “half” phase-only correlation method. On the other hand, in FIG. 32, the measurement image is a square columnar image having a base portion size of 11 × 11, and this is shaken by the radius D of the base portion of Equation 3 to obtain the characteristics of the measurement image (the square base portion). Is to be approximated by the diameter. FIG. 32B shows a correlation value peak. In the normal correlation method, the peak is gentle and the size is difficult to grasp. In the “half” phase-only correlation method, the peak value was relatively high, and the radius giving the peak was 13. This value is an intermediate size between a square inscribed circle and a circumscribed circle of size 11, and it is considered that an approximate size is appropriately obtained. In the phase-only correlation method, the correlation peak is low, and the peak position is about D = 15, which is larger than the value 13 considered appropriate. The case shown in FIG. 31 is the case where the measurement image and the approximate image are of the same type (matching if the parameters D are combined), and in the case of FIG. 32, the measurement image and the approximate image are not of the same type (matching the parameter D). Even if they do not match). In this way, in the “half” phase-only correlation method, even if the degree of approximation between the reference image and the measured image is high or low, the correlation calculation is performed with moderate sensitivity (sharpness), and the approximate size is extracted. Is possible.

(6)減肉の深さと減肉の大きさとの比から、配管の内面減肉の進展リスクを求める。本実施形態では、最も高い相関が得られた基準画像（高相関基準画像）Ａｘの直径をＤ、上述のパターンマッチングにより当該模擬減肉形状の位置において得られた減肉の深さのうち最大のもの（当該位置で得られた最大減肉深さ）をＨとし、Ｈ／Ｄ値を抽出する。このＨ／Ｄ値は、減肉の範囲の径Ｄを横軸、減肉の深さＨを縦軸としたグラフにおける傾斜として表される。より詳しくは、上述のパターンマッチングで得られた円形の減肉の範囲の径Ｄと各減肉範囲径Ｄのなかで最も減肉が深い点Ｈを抽出してそれぞれプロットし、これらプロットした点を結ぶ（図３３参照）。結んだ線の傾きからＨ／Ｄ値の高低を判断することができる。例えば、減肉の無い新品の配管に適用した場合は図３４に示すような結果となり、一様に減肉の進んだ配管に適用した場合は図３５に示すような結果となる。   (6) The risk of progress of inner wall thinning of pipes is obtained from the ratio between the depth of thinning and the size of thinning. In this embodiment, the diameter of the reference image (high correlation reference image) Ax with the highest correlation is D, and the maximum of the thinning depth obtained at the position of the simulated thinning shape by the above-described pattern matching. (Maximum thinning depth obtained at this position) is H, and the H / D value is extracted. This H / D value is represented as a slope in a graph in which the horizontal axis is the diameter D of the thinning range and the vertical axis is the depth H of the thinning. More specifically, the diameter D of the circular thinning range obtained by the above pattern matching and the point H where the thinning is deepest among the respective thinning range diameters D are extracted and plotted, respectively. (See FIG. 33). The level of the H / D value can be determined from the slope of the connected line. For example, when it is applied to a new pipe without thinning, the result is as shown in FIG. 34, and when it is applied to a pipe with uniform thinning, the result is as shown in FIG.

このようにして得られたＨ／Ｄ値ないしは該Ｈ／Ｄ値を表す線分の傾きに基づき判断し、Ｈ／Ｄ値が低い場合は、減肉の厚さ方向への進展リスクは小さく、一方Ｈ／Ｄ値が高い場合は、減肉の厚さ方向への進展リスクが大きいと判断することができる。内面減肉のリスクが大きい配管系は、従来通りのスポット的な超音波肉厚検査では見逃しが生じるリスクが大きく、このような配管は検査範囲を拡大するなどといった対策を講じる必要がある。また、リスクが大きいと判断される配管系と、類似の流体環境や運転条件の環境下にある他の配管に対しても内面減肉のリスクが考えられ、この評価を各配管系に実施し、リスクに応じた検査を適用することで化学プラント等における膨大な数の配管の減肉リスクの低減が図れる。   Judgment based on the H / D value obtained in this way or the slope of the line segment representing the H / D value, when the H / D value is low, the risk of progress in the thickness direction of thinning is small, On the other hand, when the H / D value is high, it can be determined that the risk of progress in the thickness direction of thinning is large. Piping systems with a high risk of inner wall thinning have a high risk of being overlooked in conventional spot-like ultrasonic wall thickness inspection, and it is necessary to take measures such as expanding the inspection range of such piping. In addition, there is a risk of inner wall thinning for piping systems that are judged to have a high risk and other piping under similar fluid environments and operating conditions, and this evaluation is conducted for each piping system. By applying the inspection according to the risk, it is possible to reduce the risk of thinning a huge number of pipes in a chemical plant or the like.

ここまで説明したように、本実施形態における超音波肉厚測定装置１０を用いた配管の減肉評価方法は、配管の内面減肉の進展リスクのパラメータとしてＨ／Ｄ値（Ｈは当該位置で得られた最大減肉深さ、Ｄは最も高い相関が得られた基準画像Ａｘの直径）から、配管の内面減肉のリスクを定量的に評価するものである。すなわち、減肉が局所的である場合、リスクが一定の度合いを超えることとなり、減肉速度の予想が難しくなることから、経験則などで安全性を保障することはできなくなる。こうした背景の下、本実施形態の減肉評価方法によれば、
(1)減肉の形態毎に類別化することができる
(2)内面減肉進展リスクによる検査の優先順位付けの定量化ができる（Ｈ／Ｄが小さい→リスクが小さい、Ｈ／Ｄが大きい→リスクが大きい）
(3)減肉リスクに応じた検査方法や管理方法を検討できる（Ｈ／Ｄが大きい→類似環境への水平展開検査や、内面減肉の要因推定が要求される）
(4)局部減肉の位置を推定できる。精度の高い余寿命予測ができる。配管の更新時期や次回検査時期の策定のための基礎データとなる
といった利点を奏することができる。 As described so far, the pipe thinning evaluation method using the ultrasonic thickness measuring apparatus 10 according to the present embodiment has an H / D value (H is a value at the position) as a parameter of the progress risk of the inner wall thinning of the pipe. The obtained maximum thinning depth, D, is the diameter of the reference image Ax where the highest correlation is obtained), and quantitatively evaluates the risk of thinning of the inner surface of the pipe. That is, when the thinning is local, the risk exceeds a certain level, and it is difficult to predict the thinning rate, so it is not possible to guarantee safety by an empirical rule. Under such a background, according to the thinning evaluation method of the present embodiment,
(1) Can be categorized by form of thinning
(2) Quantification of inspection prioritization based on internal thinning progress risk (H / D is small → Risk is small, H / D is large → Risk is large)
(3) Examination method and management method according to the risk of thinning can be examined (H / D is large → Horizontal expansion inspection to similar environment and factor estimation of internal thinning are required)
(4) The position of local thinning can be estimated. Highly accurate remaining life prediction is possible. It is possible to provide an advantage that it becomes basic data for formulating the renewal time of the piping and the next inspection time.

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述した実施形態では、配管の一例として曲がり管１１を示したがこれは配管の一例にすぎないことはいうまでもない。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the embodiment described above, the bent pipe 11 is shown as an example of the pipe, but it goes without saying that this is only an example of the pipe.

また、上述した実施形態では、減肉現象を評価する手法の好適例として、超音波を使って取得した肉厚測定情報を利用する例を説明したが、超音波以外の手法によって肉厚測定情報（減肉現象）を得ることも可能である。例示すれば、超音波のほか、磁気飽和による渦流探傷方法、放射線透過による肉厚測定方法などにより、配管の肉厚の離散データ、座標データ、画像データを取得することは可能である。ここではこれらの手法を用いた実施形態について特に言及することはしないが、これら手法に関する代表的な文献を挙げておくならば、磁気飽和による渦流探傷方法に関しては特開２０１０−９６５０４号公報などがあり、また、放射線透過による肉厚測定方法に関しては特開２００８−２６８１０３号公報、特開２００１−４５６２号公報などがある。   In the above-described embodiment, as an example of a method for evaluating the thinning phenomenon, an example in which the wall thickness measurement information acquired using ultrasonic waves is used has been described. However, the wall thickness measurement information is obtained by a method other than ultrasonic waves. It is also possible to obtain (thinning phenomenon). For example, in addition to ultrasonic waves, it is possible to acquire discrete data, coordinate data, and image data of pipe wall thickness by a eddy current flaw detection method using magnetic saturation, a wall thickness measurement method using radiation transmission, and the like. Although no particular mention will be made here of embodiments using these techniques, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-96504 and the like relate to eddy current flaw detection methods using magnetic saturation. Further, there are JP 2008-268103 A, JP 2001-4562 A, and the like regarding the thickness measurement method by radiation transmission.

本発明は、配管設備において、超音波等による肉厚測定装置で得られた肉厚離散データの位置情報と厚さ情報から、当該配管の内面減肉のリスクを定量的に評価する技術に適用して好適である。   The present invention is applied to a technology for quantitatively evaluating the risk of inner wall thinning of a pipe from the position information and thickness information of the wall thickness discrete data obtained by a wall thickness measuring device using ultrasonic waves or the like in a pipe facility. It is preferable.

１０：超音波肉厚測定装置、１１：曲がり管（配管）、１２：ガイドレール、１３：走行台車、１４：回転リング、１５：厚み測定センサ、１６：ロータリエンコーダ（第１の位置検知センサ）、１７：マイクロエンコーダ（第２の位置検知センサ）、１８：制御手段、１９、２０：レール固定部、２１：接続部、２２：ねじ、２３：磁石（固定手段）、２４：ボルト、２５：下部走行部、２６：上部走行部、２７：走行駆動部、２８：下部走行ベース、２９：走行ローラ軸、３０：走行ローラ、３１：ガイドローラ軸、３２：ベアリング、３３：ガイドローラ、３４：ねじ、３５：上部走行ベース、３６：走行ローラ軸、３７：走行ローラ、３８：ベアリング、３９：回動軸、４０：載置台、４１：ベアリング、４２：エンコーダケース、４３：引張ばね、４４：入力軸、４５：ベアリング、４６：距離測定用ローラ、４７：ケーシング、４８：駆動モータ、４９：駆動ローラ、５０：減速手段、５１：出力軸、５２：モータ平歯車、５３：車軸用平歯車、５４：ベアリング、５５：ウォームホイル、５６：ウォームギア、５７：ベアリング、５８：回転軸、５９：ガイド部、６０：孔、６１：セット軸、６２：止め部、６３：圧縮ばね、６４：レバー、６５：リング回転駆動部、６６：フレーム、６７：回転軸、６８、６９：ベアリング、７０：マイタギア、７１：駆動平歯車、７２：マイタギア、７３：駆動モータ、７４：マイタギア、７５、７６：ケース、７７、７８：ガイドローラ、７９：固定板、８０、８１：ガイドローラ、８２：圧縮ばね、８３：ガイドリング、８４：ラックギア、８５：ねじ、８６：固定ねじ、８７：取付け部、８８：圧縮ばね、８９：揺動ピン、９０：首振り軸、９１：探触子ホルダー、９２：超音波探触子、９３：圧縮ばね、９４：ボールベアリング、９６〜１０１：ケーブル 10: Ultrasonic wall thickness measuring device, 11: Curved pipe (pipe), 12: Guide rail, 13: Traveling carriage, 14: Rotating ring, 15: Thickness measuring sensor, 16: Rotary encoder (first position detection sensor) , 17: Micro encoder (second position detection sensor), 18: Control means, 19, 20: Rail fixing part, 21: Connection part, 22: Screw, 23: Magnet (fixing means), 24: Bolt, 25: Lower traveling unit, 26: upper traveling unit, 27: traveling drive unit, 28: lower traveling base, 29: traveling roller shaft, 30: traveling roller, 31: guide roller shaft, 32: bearing, 33: guide roller, 34: Screw: 35: Upper traveling base, 36: Traveling roller shaft, 37: Traveling roller, 38: Bearing, 39: Rotating shaft, 40: Mounting table, 41: Bearing, 42: Encoder case, 3: tension spring, 44: input shaft, 45: bearing, 46: distance measuring roller, 47: casing, 48: drive motor, 49: drive roller, 50: reduction means, 51: output shaft, 52: motor spur gear 53: Spur gear for axle, 54: bearing, 55: worm wheel, 56: worm gear, 57: bearing, 58: rotating shaft, 59: guide part, 60: hole, 61: set shaft, 62: stop part, 63 : Compression spring, 64: lever, 65: ring rotation drive unit, 66: frame, 67: rotation shaft, 68, 69: bearing, 70: miter gear, 71: drive spur gear, 72: miter gear, 73: drive motor, 74 : Miter gear, 75, 76: Case, 77, 78: Guide roller, 79: Fixed plate, 80, 81: Guide roller, 82: Compression spring, 83: Guide ring, 8 : Rack gear, 85: screw, 86: fixing screw, 87: mounting portion, 88: compression spring, 89: swinging pin, 90: swing shaft, 91: probe holder, 92: ultrasonic probe, 93 : Compression spring, 94: Ball bearing, 96 to 101: Cable

Claims (5)

配管に生じる減肉現象を肉厚測定装置により取得した肉厚測定情報を利用して評価する方法であって、
前記肉厚測定装置から、平面上に表された肉厚分布図を得、
該肉厚分布図に所要の前処理を行い、
前記肉厚測定情報として平面座標値と該平面座標値に対応した肉厚の情報とを含む測定画像を求め、
測定画像から、肉厚極小値を検出し、肉厚極小値の前記平面上の位置と肉厚を記録し、
所定の大きさを有する模擬減肉形状からなる基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）のデータと、前記測定画像のデータとをそれぞれフーリエ変換して合成データとし、
その後、前記合成データを逆フーリエ変換した相関画像Ｃi（i＝１〜ｎ）を得、
前記肉厚極小値の位置毎に相関画像Ｃi（i＝１〜ｎ）の画素を比較し、
当該画素が最大となるｉ（i＝１〜ｎ）に対応する模擬減肉形状を評価に用いることを特徴とする、
肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法。 A method for evaluating a thinning phenomenon occurring in a pipe by using thickness measurement information acquired by a thickness measuring device,
From the thickness measuring device, obtain a thickness distribution diagram represented on a plane,
Perform the necessary pretreatment on the thickness distribution map,
Obtaining a measurement image including a plane coordinate value and thickness information corresponding to the plane coordinate value as the thickness measurement information,
From the measurement image, the minimum thickness value is detected, the position of the minimum thickness value on the plane and the thickness are recorded,
The data of the reference image Ai (i = 1 to n) composed of a simulated thinning shape having a predetermined size and the data of the measurement image are respectively subjected to Fourier transform to be combined data,
Thereafter, a correlation image Ci (i = 1 to n) obtained by performing inverse Fourier transform on the synthesized data is obtained,
Compare the pixels of the correlation image Ci (i = 1 to n) for each position of the wall thickness minimum value,
The simulated thinning shape corresponding to i (i = 1 to n) at which the pixel is maximum is used for evaluation,
Pipe thinning evaluation method using a wall thickness measuring device. 前記基準画像Ａiにて模擬した減肉の形状が平面座標では円形状または楕円形状である、請求項１に記載の肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法。  The method of evaluating the thinning of a pipe using the thickness measuring device according to claim 1, wherein the shape of the thinning simulated by the reference image Ai is a circular shape or an elliptical shape in plane coordinates. 前記円形の模擬減肉の範囲の径をＤ、当該模擬減肉形状の位置において得られた減肉の深さのうち最大のものをＨとした場合におけるＨ／Ｄ値を抽出し、前記配管の内面減肉の進展リスクを表すパラメータとして該抽出されたＨ／Ｄ値を用い、減肉の経年劣化による進展リスクを定量的に求めることを特徴とする、請求項２に記載の肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法。 H / D value is extracted when D is the diameter of the range of the simulated thinning of the circular shape and H is the maximum depth of thinning obtained at the position of the simulated thinning shape; The wall thickness measurement according to claim 2 , wherein the extracted H / D value is used as a parameter representing the risk of progress of internal thinning of the metal, and the progress risk due to deterioration of the thinning is quantitatively obtained. Pipe thinning evaluation method using equipment. 前記基準画像Ａi（i＝１〜ｎ）のフーリエ変換後のデータから位相に関するデータを取り出し、該位相に関するデータと、フーリエ変換後の前記測定画像のデータとを合成することを特徴とする、請求項１に記載の肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法。   The data relating to the phase is extracted from the data after Fourier transformation of the reference image Ai (i = 1 to n), and the data relating to the phase and the data of the measurement image after Fourier transformation are synthesized. Item 1. A method for evaluating pipe thinning using the thickness measuring apparatus according to Item 1. 前記肉厚測定装置による前記肉厚測定情報に測定異常値が含まれる場合に、前記所要の前処理として、該測定異常値周辺における測定値の平均値を推定値として補間する処理を実施することを特徴とする、請求項１に記載の肉厚測定装置を用いた配管の減肉評価方法。   When a measurement abnormal value is included in the wall thickness measurement information by the wall thickness measuring device, as the required preprocessing, a process of interpolating an average value of the measurement values around the measurement abnormal value as an estimated value is performed. A method for evaluating pipe thinning using the thickness measuring apparatus according to claim 1.
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