JP6640627B2 - 渦電流探傷プローブ及び渦電流探傷装置 - Google Patents
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Description
また、先端部は本体部の先端に所定傾斜角度を有するように取り付けられている。これにより、作業者がプローブを操作可能な角度に限界がある管群の狭開部においても、先端部に配置されたクロスコイルと探傷対象との間の位置関係の調整が容易になる。特に探傷対象に含まれる傷等の進展方向は様々であるが、作業者がプローブを把持しながら位置関係を調整できるようにすることで、感度のよい探傷が可能な位置関係への調整が容易となり、精度のよい探傷検査が行える。
また傾斜角度を有することにより、作業者にとって先端部近傍の視認性も向上するため、作業負担も軽減できる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
まず本発明の少なくとも1実施形態に係る渦電流探傷装置の検査対象について説明する。図1は検査対象であるボイラ炉100の全体構成を示す模式図である。ボイラ炉100は、水が流れる炉壁管を有する壁面を備える。ボイラ炉100の下部には、燃料及び燃焼用空気が供給されるバーナ風箱102が炉壁の四隅に設けられている。またボイラ炉100の上部には、煙道104が設けられている。煙道104には、複数の加熱器及び再熱器が設けられているが、図1では最終段の加熱器106のみが代表的に示されており、その他の加熱器及び再熱器は図示がわかりやすくなるように省略されている。
図4は第1実施形態に係る渦電流探傷装置1の全体構成を示す模式図であり、図5は図4の渦電流探傷装置1の先端部10付近の拡大図である。
尚、解析装置6における解析手法については公知の例に従うこととし、ここでは詳述は省略することとする。また本実施例では、プローブ2と解析装置6との間をケーブル4を用いた有線方式を採用した場合を例示しているが、無線方式を採用してもよい。
尚、本体部8の外表面には、作業者の手に対応する凹凸形状が形成されることにより、作業者が把持した際に良好なフィット感が得られるように構成されていてもよい。
尚、図6の例では、母材材料として低合金鋼(フェライト鋼)が用いられた対象に対して探傷検査を行った結果が示されている。
尚、先端部10に設置されるクロスコイル14もまた、上述の本体部8より小径のものが使用されており、本実施形態では特に、直径が約2mmのクロスコイル14が用いられている。
尚、本実施形態では先端部10の略曲面形状の一例として球面形状を有する場合を代表的に例示しているが、球面処理は比較的コストがかかるため、これに代えて面取り加工によって略曲面形状を形成するようにしてもよい。この場合も、先端部10を溶接止端部WTに接触させた際に、溶接止端部WTと先端部10との間に生じる隙間を少なからず減少させることができるため、低コストで良好な密着性が得られる点で有利である。
また本体部8と先端部10との間に傾斜角度αを有することで、作業者にとって先端部10近傍の視認性も向上するため、作業負担も軽減できる。例えば、検査面である溶接止端部WTへの先端部10の接触状態を、作業員が本体部8側から視認しながら作業を行うことができ、更に検査対象部と検査対象面を密着させることができる。上述したように、プローブ2は作業者が手に持ちながら操作するペンシルタイプであるため、検査対象への先端部10のアプローチ状態を確認しながら作業を進めることで、良好な作業性が得られる。
尚、ここで言う最適条件とは、例えば図5に示されるように、クロスコイル14が互いに略直交する巻回方向を有する2つのコイル14A及び14Bからなる場合、2つのコイル14A及び14Bの巻回方向を含んで規定される平面が探傷対象(溶接止端部WT)に面する場合であり、より好ましくは、探傷対象面の垂線が当該平面に対して略垂直に交差する場合である。
本実施形態では、第1実施形態として説明したペンシルタイプのプローブ2を利用して溶接止端部WTにおける探傷検査を自動化することが可能な渦電流探傷装置1’について説明する。図8は第2実施形態に係る渦電流探傷装置1’の全体構成を示す模式図であり、図9は図8の渦電流探傷装置1’の上面図であり、図10は図8の渦電流探傷装置1’の背面図である。
尚、本実施形態では上記第1実施形態に対応する構成については共通の符号を付すこととし、重複する説明は適宜省略する。
2 渦電流探傷プローブ
4 ケーブル
6 解析装置
8 本体部
10 先端部
14 クロスコイル
16 コーティング層
18 角度調整機構
19 連結部
20 フレーム
22,22 アーム
24 連結ボルト
26 プレート
28 エンコーダ
30 電動モータ
32 ウレタンローラ
34 マグネット
100 ボイラ炉
102 バーナ風箱
104 煙道
106 加熱器
108a 入口管寄せ
108b 出口管寄せ
110 ボイラ管群
112 天井壁
114 管台
P ボイラ配管
W 管台溶接部
WT 溶接止端部
Claims (9)
- 配管の溶接止端部を探傷する渦電流探傷プローブであって、
前記渦電流探傷プローブは、
作業者が把持可能な把持部を有する本体部と、
前記本体部の先端にクロスコイルが配置され、該本体部の先端に設けられる先端部と、
を有し、
前記先端部は、前記本体部の軸線に対して前記先端部の軸線が所定の傾斜角度を有するように取り付けられており、
前記本体部及び前記先端部は、前記傾斜角度を可変に調整するための角度調整機構を介して接続されていることを特徴とする渦電流探傷プローブ。 - 前記先端部は、先端に向けて径が減少するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の渦電流探傷プローブ。
- 前記クロスコイルは、前記先端部が前記溶接止端部に接触した際に、前記溶接止端部に対向するように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の渦電流探傷プローブ。
- 前記傾斜角度は、前記溶接止端部に含まれる傷と前記クロスコイルから発生する交流磁場との位置関係が最適条件となるように設計されていることを特徴とする請求項3に記載の渦電流探傷プローブ。
- 前記先端部は耐摩耗材料からなるコーティング層によって少なくとも部分的に覆われていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の渦電流探傷プローブ。
- 前記本体部の外表面には、前記作業者の手に対応する凹凸形状が形成されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の渦電流探傷プローブ。
- 配管を少なくとも部分的に囲むとともに、前記配管に対して周方向に沿って回動可能に支持されたフレームと、
前記先端部が前記溶接止端部に接触する姿勢で前記フレームに支持される請求項1から6のいずれか1項に記載の渦電流探傷プローブと、
を備えることを特徴とする渦電流探傷装置。 - 前記フレームを前記配管の周方向に沿って回動させるための動力を出力する動力源と、
前記フレームの前記配管に対する周方向位置を検知するための位置検知手段と、
を更に備え、
前記動力源は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置に基づいて自動的に制御され、
前記渦電流探傷プローブの測定結果は、前記位置検知手段によって検知された周方向位置と関連付けられて格納されることを特徴とする請求項7に記載の渦電流探傷装置。 - 前記フレームは、磁性体からなる前記配管に対して吸着するためのマグネットを備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の渦電流探傷装置。
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