JPH01239443A - 管外面の欠陥検出方法およびその装置 - Google Patents

管外面の欠陥検出方法およびその装置

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JPH01239443A
JPH01239443A JP63064819A JP6481988A JPH01239443A JP H01239443 A JPH01239443 A JP H01239443A JP 63064819 A JP63064819 A JP 63064819A JP 6481988 A JP6481988 A JP 6481988A JP H01239443 A JPH01239443 A JP H01239443A
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tube
infrared
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Toshio Koshihara
腰原　敏夫
Koji Ishihara
石原　耕司
Toru Hirashima
平島　徹
Shunichiro Ishida
石田　駿一郎
Haruhito Okamoto
晴仁 岡本
Yuji Matoba
的場　有治
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Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、管外面の腐食減肉等の欠陥を管内から検出
する方法およびその装置に関するものである。
〔従来の技術〕
管外面の腐食減肉等の欠陥を検出する場合、埋設管など
のように管外面にアプローチできない管に対しては、放
射線法やファイバースコープ法、ビデオカメラ法は適用
できず、これらの方法では管外面の欠陥を検出すること
ができない。
一方、超音波厚さ計による方法では、管外面の欠陥検出
を管内から行なえるので、管外面にアプローチできない
管でも、そのこと自体は問題はない。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、超音波厚さ計による方法では、次のよう
な問題がある。
（イ）超音波厚さ計による測定は点測定であるために、
測定ポイントの選択によっては管外面の欠陥を検出し落
す虞れがある。
（ｌ　欠陥の面積が小さい場合、周辺のノイズの影響が
大きく、検出精度が悪い。
（ハ）欠陥の深さが深く、管の残厚が小さい場合には検
出が難しく、検出できないことがある。
（ニ）通常、超音波探触子と測定対象面との間に接触媒
体が必要で、これの供給、後処理が必要になるが、管内
で行なう場合かなり厄介である。
（本）タイヤ式のドライ超音波厚さ計を使用すれば、上
記（ニ）の接触媒体に関する問題はなくなるが、超音波
探触子の姿勢を測定対象面に対して正確に保つ必要があ
り、このため、姿勢保持機構が大型、複雑になって、測
定点を細かく採ることが困難になる。
従って、この発明の目的は、上述の現状に鑑み、管外面
の腐食減肉等の欠陥を、管内から容易且つ確実に検出す
ることができるようにした、管外面の欠陥検出方法およ
びその装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段〕 この発明は、管内を前記管の軸線方向に走行する、加熱
器または冷却器からなる温度変化付与手段により、前記
管にその内面から温度変化を付与し、前記管内を前記管
の軸線方向に走行する赤外線カメラにより、前記温度変
化を付与された管の内面を撮影し、前記撮影によって得
られた管の内面の赤外線画像データを解析して、前記管
の外面の欠陥を検出することに特徴を存するものである
。
以下、この発明について詳述する。
第１図は、この発明の検出方法の一実施態様を示す説明
図である。
第１図において、１はこの発明の検出方決で使用する検
出装置の要部を構成する走行体である。
走行体１は、その走行方向の前後の位置にそれぞれ周方
向に３個以上設けた位置保持手段２により、被検査管た
る管３内にその走行方向を管３の軸線方向に平行さゼで
位置されている。位置保持手段２は走行体１から管３に
向けた弾出体アーム４とアーム４の先端に設けたローラ
５とからなり、ローラ５を管３の内面３ａに当接させて
、管、３内での走行体重の位置を保持させている。走行
体１は図示しないローブによる牽引によって、管３の軸
線方向に走行する。なお、走行体１の走行は、走行体ｌ
に走行装置を装備させて行なってもよい。
管３がガス（空気を含む）を輸送している場合には、走
行体１にスクレーバーカップなどを設けて、ガスの輸送
圧力を利用して走行体１を走行させることも可能である
。
走行体ｌには加熱器６と赤外線カメラ７とが管３の内面
３ａに向けて設置されており、加熱器６と赤外線カメラ
７とは、走行体１の走行方向にこの順序で前後するよう
に配置されている。加熱器６と赤外線カメラ７との間に
は、防赤外線遮蔽板８が設置されている。加熱器６は走
行体ｌ上に取り付けた断面「＜」の字状の反射板９内に
、例えば棒状の赤外線ヒータ１０を収容してなっている
。
この発明の方法では、このような加熱器６と赤外線カメ
ラ７とを、走行体１の走行により管３の軸方向に走行さ
せながら、加熱器６で管３をその内面３ａから、周方向
にある幅で軸線方向に帯状に加熱してｊテき、赤外線カ
メラ７でその加熱された管３の当該内面３ａを、周方向
にある幅で軸線方向に帯状に撮影して行く。遮蔽＋反３
はそのとき加熱器６から直接来る赤外線および管３の内
面３ａで反射して来る赤外線を遮蔽して、赤外線カメラ
７に挿入されるのを防ぐ。
以上のように、加熱器６によって管３をその内面３ａか
ら加熱したときに、外面３ｂに腐食減肉等の欠陥１２が
存在する管壁部分では、欠陥ｊ２がない健全な管壁部分
よりも熱容量が小さいので、速く温度上昇する。そのた
め、加熱直後に欠陥１２が存在する管壁部分１２の内面
３ａは、欠陥１２がない健全な管壁部分の内面３ａより
も島い温度を示し、温度差が付（。欠陥Ｉ２が錆こぶ等
の場合には、欠陥１２が存在する管壁部分は逆に健全な
管壁部分よりも熱容量が大きいので、低い温度を示し、
温度差が付く。従って、内面３ａを赤外線カメラ７で１
最影すると、外面３ｂの欠陥１２を温度の異なる部分と
して検知した、内面３ａの赤外線画像が得られ、その画
像をＣＲＴ笠に表示させることで目視により、又はその
画像データを画像解析装置で解析することにより、外面
３ｂの欠陥１２を検出することができる。
そこで、この発明では、画像データ記憶手段１１を走行
体１に設置して、赤外線カメラ７による撮影によって得
られた管３の内面３ａの赤外線画像データを記憶させる
か、画像データ記憶手段１１を管３外に設置して、これ
に赤外線画像データを信号コードにより伝送して記憶さ
せる。そして、記憶された管３の内面３ａの赤外線画像
データを、管３の検査後に画像データ再生手段により再
生して、画像解析装置からなる欠陥検出手段にかけ、欠
陥検出手段で管３の内面３ａの赤外線画像データを解析
して、管３の外面３ｂに存在する欠陥１２を検出させる
。欠陥１２の検出結果は、必要に応して検出結果データ
記憶手段に記憶させて、その後の用に供する。なお、信
号コードにより伝送した赤外線画像データを直接欠陥検
出手段にかけて、リアルタイムで欠陥１２を検出させて
もよい。また、赤外線画像をＣＲＴ等に表示させて、目
視により欠陥１２を検出させてもよい。
以上のような方法によれば、管３の外面３ｂを周方向に
ある幅で軸線方向に帯状に検査して、当該外面３ｂに存
在する欠陥１２を検出できる。そして、管３の外面３ｂ
の全周について検査するには、外面３ｂを周方向に複数
回にわけて行なえばよいが、加熱器６および赤外線カメ
ラ７の回転手段または走行体１の回転手段を走行体１に
付加して、加熱器６および赤外線カメラ７を管３の周方
向に回転しながら、管３の外面３ｂをスパイラル状に検
査することにより、外面３ｂを周方向に複数回にわけず
に一回で外面３ｂの全周を検査させてもよい。また、こ
の場合、加熱器６と赤外線カメラ７とは、防赤外線遮蔽
板８を介して走行体１の走行方向に配列するだけでなく
、防赤外線遮蔽板８を介して管３の周方向に配列しても
よい。また、赤外線カメラ７を走行体］の走行方向に向
けて設置し、円錐形反射鏡を先端を赤外線カメラ７に向
けて同軸に設置して、管３の内面３ａ全周を反射鏡を介
して赤外線カメラ７で撮影することにより、管３の外面
３ｂの全周を一回で検査させるようにしてもよい。更に
、許すならば、防赤外線遮蔽板８を加熱器６と赤外線カ
メラ７とを、第２図に示すように、管３の周方向に等間
隔で複数組（図では簡便のために赤外線カメラ７のみを
示す）設置して、管３の外面３ｂの全周を一回で検査さ
ゼるようにしてもよい。以上は、検査目的や赤外線カメ
ラ７の性能などにより、適宜選択すればよい。
また、以上の方法では、管３を内面３ａから加熱するの
に、赤外線ヒーター１０を利用した加熱器６を用いたが
、断面（（」の字状の支持フレーム内に液蜜性の袋を出
張らせて取り付け、この袋に温水を注入して袋を管３の
内面３ａに押し付けることにより、管３を内面３ａから
加熱するようにしてもよい。この加熱方法によれば、管
３内に可燃性ガスが入っている場合にも、この発明の方
法を安全に実施して管３の外面３ｂの欠陥１２を検出す
ることができる。更に、管３の一端から高温のガスを管
３内に流すことにより、管３を内面３ａから加熱しても
よく、また、管３が高温のガスを輸送しており、走行体
１にスクレーバーカップを設けて高温のガスの輸送圧を
利用して、走行体ｌを走行させている場合には、スクレ
ーバーカップ付近での高温のガスの堰止めによる管３の
内面３ａの温度上昇を利用して、加熱することに代えて
もよい。
以上の実施態様では、管３を内面３ａから加熱して内面
３ａを赤外線カメラ７で撮影することにより、管３の外
面３ｂの欠陥１２を検出する場合を示したが、管３に内
面３ａから温度変化を付与して、欠陥１２が存在する管
壁部分の内面と欠陥１２がない健全な管壁部分の内面と
の間に温度差が付けばよく、従って、管３を内面３ａか
ら冷却して内面３ａを赤外線カメラ７で撮影することに
より、管３の外面３ｂの欠陥１２を検出させるようにし
てもよい。
管３を内面３ａから冷却するには、ＬＮＧ等の液化低温
ガスの冷却能や圧縮空気、圧縮ガスの断熱膨張による冷
却能を利用した冷却器を、走行体１に設置して行なえば
よく、更には、断面「＜」の字状の支持フレーム内に取
り付けた液蜜性の袋に冷水を注入して、袋を管３の内面
３ａに押し付け、管３を冷却するなど、管３の加熱に順
した方法を採ることができる。
管３を内面３ａから冷却した場合には、外面３ｂに腐食
減肉等の欠陥１２が存在する、相対的に熱容量が小さい
管壁部分の内面は、欠陥１２がない健全な管壁部分の内
面よりも低い温度を示す等、加熱した場合と高低が逆に
なるが、いずれにせよ温度差が付く。従って、加熱した
場合と同様、管３の外面３ｂの欠陥１２を検出すること
ができる。
〔発明の効果〕
この発明は以上の様に構成されるので、次のような優れ
た効果を奏する。
（１）　　管内から管外面の腐食減肉等の欠陥を検出で
きる。
（２）　　欠陥の検出が面としての二次元で行なわれる
ために、欠陥の見落しの虞れがない。
（３）　　撮影によって得られた赤外線画像をオンライ
ンでＣＲＴ上に表示させた場合、欠陥の有無など結果が
直ちに且つ容易に判る。
（４）　　超音波法に比べ、腐食減肉の深い欠陥でも検
出し嘔落としの虞れがない。
（５）　　管を汚したり傷つけたりする虞がない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、こ゛の発明の検出方法の一実施態様を示す説
明図、第２図は、この発明の検出装置における赤外線カ
メラの別の設置態様を示す説明図である。図面において
、 １・・・走行体、　　　　２・−・位置保持手段、３・
・・管、　　　　　　３ａ・・・内面、３ｂ・・・外面
、　　　　４・・・弾撥体、５・・・ローラー、　　　
　６・・・加熱器、７・・・赤外線カメラ、　８・・・
防赤外線遮蔽板、９・・・反射板、　　　　１０・・・
赤外線ヒーター、１１・・・画像データ記憶手段、 １２・・・欠陥。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、管内を前記管の軸線方向に走行する、加熱器または
    冷却器からなる温度変化付与手段により、前記管にその
    内面から温度変化を付与し、 前記管内を前記管の軸線方向に走行する赤外線カメラに
    より、前記温度変化を付与された管の内面を撮影し、 前記撮影によって得られた管の内面の赤外線画像データ
    を解析して、前記管の外面の欠陥を検出する、 ことを特徴とする管外面の欠陥検出方法。 ２、管内を前記管の軸線方向に走行する走行体と、 前記走行体に設置された、前記管にその内面から温度変
    化を付与する温度変化付与手段と、前記走行体に設置さ
    れた、前記温度変化を付与された管の内面を撮影する赤
    外線カメラと、前記撮影によって得られた管の内面の赤
    外線画像データを解析して、前記管の外面の欠陥を検出
    する欠陥検出手段と、 からなることを特徴とする管外面の欠陥検出装置。 ３、前記欠陥の検出結果を記憶する検出結果データ記憶
    手段を付加したことを特徴とする、請求項２記載の管外
    面の欠陥検出装置。 ４、管内を前記管の軸線方向に走行する走行体と、 前記走行体に設置された、前記管にその内面から温度変
    化を付与する温度変化付与手段と、前記走行体に設置さ
    れた、前記温度変化を付与された管の内面を撮影する赤
    外線カメラと、前記撮影によって得られた管の内面の赤
    外線画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記
    記憶された赤外線画像データを再生する画像データ再生
    手段と、 前記再生された赤外線画像データを解析して、前記管の
    外面の欠陥を検出する欠陥検出手段と、からなることを
    特徴とする管外面の欠陥検出装置。 ５、前記画像データ記憶手段を前記走行体に設置したこ
    とを特徴とする、請求項４記載の管外面の欠陥検出装置
    。 ６、前記温度変化付与手段と前記赤外線カメラとを前記
    走行体の走行方向にこの順序で前後するように配置し、
    これらの間に防赤外線遮蔽板を設置したことを特徴とす
    る、請求項２、３、４又は５記載の管外面の欠陥検出装
    置。 ７、前記温度変化付与手段と前記赤外線カメラとを前記
    管の周方向に配置し、これらの間に防赤外線遮蔽板を設
    置したことを特徴とする、請求項２、３、４又は５記載
    の管外面の欠陥検出装置。 ８、前記温度変化付与手段と前記赤外線カメラとを前記
    管の周方向に回転させる回転手段を付加したことを特徴
    とする、請求項２、３、４、５、６又は７記載の管外面
    の欠陥検出装置。
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