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技術 探傷検査システムおよび検査コイル

出願人 東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社東京理学検査株式会社
発明者 佐野正巳安部健新井豊花井猛長嶋功一
出願日 2015年9月14日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-181274
公開日 2017年3月23日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2017-058168
状態 特許登録済
技術分野 磁気的手段による材料の調査、分析
主要キーワード 直線状配線 同軸円筒状 ベーク板 検知漏れ チューブバンドル リール機構 張力印加 配管装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月23日)のものです。
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図面 (7)

課題

多数の管体を備える機器における当該管体の探傷検査において、探傷検査用コイル周方向に回転することを抑制する手段を提供する。

解決手段

軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線端点電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周り複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、前記移動機構により前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう前記検査コイルの回転位置を保持する回転位置保持機構と、を有する探傷検査システムを提供する。

概要

背景

たとえば、特許文献1は、液化天然ガスLNG)を温水等で熱交換して気化する気化器を備えるLNG気化システムを開示し、気化器の一例として、チューブバンドルを設けた温水バス室と、バーナーと、送風機と、を有するサブマージド式の気化器を開示する。当該サブマージド式の気化器では、温水バス室内の温水を熱源としてチューブバンドルの各チューブに流したLNGを天然ガス(NG)に気化する。気化されたNGの一部は送風機からの空気供給を受けてバーナーで燃焼され、燃焼排ガスの熱は、温水バス室内の温水の加熱に利用される。

たとえば、特許文献2は、探傷検査コイルを開示する。当該探傷検査用コイルは、渦流探傷試験用のコイルであり、可撓性基板の両端部に設けた接続部と、該接続部間に設けたそれぞれ独立した複数本配線からなる配線パターンと、該複数本の配線の両端の接続部にそれぞれ接続された接続端子とを設けた可撓性基板からなる探傷検査用コイル素子用い、配線パターンの一端に接続された接続端子群と配線パターンの他端に接続された接続端子群とを接続する接続具を用いて配線パターンを接続し、複数回巻回されたコイルを形成するものである。当該探傷検査用コイルを用いれば、管状の試験体を巻き回すコイルを簡便に構成でき、当該探傷検査用コイルを管状試験体の軸方向に走査するだけで、試験体表面の大部分を検査することが可能になる利点を有する。

概要

多数の管体を備える機器における当該管体の探傷検査において、探傷検査用コイルが周方向に回転することを抑制する手段を提供する。軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線の端点電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周り複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、前記移動機構により前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう前記検査コイルの回転位置を保持する回転位置保持機構と、を有する探傷検査システムを提供する。

目的

本発明の目的は、多数の管体を備える機器における当該管体の探傷検査において、探傷検査用コイルが周方向に回転することを抑制する手段を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

配管直管部が上下方向および左右方向に並んで配置された配管装置における前記配管の探傷検査システムであって、渦流傷用検査コイルと、前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する移動機構と、を有し、前記検査コイルが、軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線端点電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周り複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、前記移動機構により前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう前記検査コイルの回転位置を保持する回転位置保持機構と、を有する探傷検査システム。

請求項2

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に付加された重りである請求項1に記載の探傷検査システム。

請求項3

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に位置する任意の作用点周方向外向きの張力印加する張力印加機構である請求項1に記載の探傷検査システム。

請求項4

前記回転位置保持機構が、近接する他の配管に当接することで前記ボビンの回転を阻止するガイド機構である請求項1に記載の探傷検査システム。

請求項5

前記移動機構が、前記直管部の軸方向における両外側に配置された一対のリール機構であり、一方のリール機構が巻き上げ状態である場合に他方のリール機構がフリー状態になることで前記検査コイルを移動する請求項1から請求項4の何れか一項に記載の探傷検査システム。

請求項6

前記移動機構が、前記直管部の軸方向における一方外側に配置された駆動ローラと、他方外側に配置されたフリーローラと、を有し、前記駆動ローラの回転または逆回転により前記検査コイルを移動する請求項1から請求項4の何れか一項に記載の探傷検査システム。

請求項7

配管の直管部が上下方向および左右方向に並んで配置された配管装置における前記配管の探傷検査に適用可能な検査コイルであって、軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線の端点と電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周りを複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、を有し、前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう回転位置を保持する回転位置保持機構を有する検査コイル。

請求項8

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に付加された重りである請求項7に記載の検査コイル。

請求項9

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に位置する任意の作用点に周方向外向きの張力を印加する張力印加機構である請求項7に記載の検査コイル。

請求項10

前記回転位置保持機構が、近接する他の配管に当接することで前記ボビンの回転を阻止するガイド機構である請求項7に記載の検査コイル。

技術分野

0001

本発明は、探傷検査システムおよび検査コイルに関する。

背景技術

0002

たとえば、特許文献1は、液化天然ガスLNG)を温水等で熱交換して気化する気化器を備えるLNG気化システムを開示し、気化器の一例として、チューブバンドルを設けた温水バス室と、バーナーと、送風機と、を有するサブマージド式の気化器を開示する。当該サブマージド式の気化器では、温水バス室内の温水を熱源としてチューブバンドルの各チューブに流したLNGを天然ガス(NG)に気化する。気化されたNGの一部は送風機からの空気供給を受けてバーナーで燃焼され、燃焼排ガスの熱は、温水バス室内の温水の加熱に利用される。

0003

たとえば、特許文献2は、探傷検査コイルを開示する。当該探傷検査用コイルは、渦流探傷試験用のコイルであり、可撓性基板の両端部に設けた接続部と、該接続部間に設けたそれぞれ独立した複数本配線からなる配線パターンと、該複数本の配線の両端の接続部にそれぞれ接続された接続端子とを設けた可撓性基板からなる探傷検査用コイル素子用い、配線パターンの一端に接続された接続端子群と配線パターンの他端に接続された接続端子群とを接続する接続具を用いて配線パターンを接続し、複数回巻回されたコイルを形成するものである。当該探傷検査用コイルを用いれば、管状の試験体を巻き回すコイルを簡便に構成でき、当該探傷検査用コイルを管状試験体の軸方向に走査するだけで、試験体表面の大部分を検査することが可能になる利点を有する。

先行技術

0004

特開2002−168149号公報
特開2000−81419号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に記載のLNG気化システム等、多数の管体を備える配管装置における当該管体の探傷検査を行う場合、特許文献2に記載の探傷検査用コイルを用いて探傷検査を行えば、効率良く検査を実施することができる。

0006

しかし、当該探傷検査用コイルでは、配線パターンの一端と他端とを各端に接続された接続端子群で接続し複数回巻回されたコイルを形成するため、当該接続端子群が位置する領域は、傷が存在したとしても当該傷を検知できない不感帯となる。このような不感帯が存在したとしても、管状試験体の軸方向走査を2度繰り返し、2度の走査において不感帯をカバーするようにすれば、特に問題は生じない。ただし、この場合には、各走査における不感帯の位置を把握する必要があり、そのためには、軸方向走査において探傷検査用コイルが周方向に回転することは好ましくない。

0007

本発明の目的は、多数の管体を備える機器における当該管体の探傷検査において、探傷検査用コイルが周方向に回転することを抑制する手段を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、配管直管部が上下方向および左右方向に並んで配置された配管装置における前記配管の探傷検査システムであって、渦流傷用の検査コイルと、前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する移動機構と、を有し、前記検査コイルが、軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線の端点電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周り複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、前記移動機構により前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう前記検査コイルの回転位置を保持する回転位置保持機構と、を有する探傷検査システムを提供する。

0009

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に付加された重りであってもよい。前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に位置する任意の作用点に周方向外向きの張力印加する張力印加機構であってもよい。前記回転位置保持機構が、近接する他の配管に当接することで前記ボビンの回転を阻止するガイド機構であってもよい。前記移動機構が、前記直管部の軸方向における両外側に配置された一対のリール機構であり、一方のリール機構が巻き上げ状態である場合に他方のリール機構がフリー状態になることで前記検査コイルを移動するものであってもよい。前記移動機構が、前記直管部の軸方向における一方外側に配置された駆動ローラと、他方外側に配置されたフリーローラと、を有し、前記駆動ローラの回転または逆回転により前記検査コイルを移動するものであってもよい。

0010

本発明の第2の態様においては、配管の直管部が上下方向および左右方向に並んで配置された配管装置における前記配管の探傷検査に適用可能な検査コイルであって、軸部が空洞であり、軸方向に分割された円筒形状を有し、前記直管部を前記軸部に嵌めることで前記直管部を同軸円筒状に覆うボビンと、前記ボビンの外周に沿って配置され、独立した複数の直線状配線が形成された可撓性基板と、前記複数の直線状配線の両端に位置し、各配線の端点と電気的に接続された一対の多接点コネクタであって、前記一対の多接点コネクタが互いに接続されることで、前記ボビンの周りを複数回巻き回すコイルを形成する多接点コネクタと、を有し、前記検査コイルを前記直管部に沿って移動する間、前記検査コイルが前記直管部の周りを回転しないよう回転位置を保持する回転位置保持機構を有する検査コイルを提供する。

0011

前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に付加された重りであってもよい。前記回転位置保持機構が、前記ボビンの外周に位置する任意の作用点に周方向外向きの張力を印加する張力印加機構であってもよい。前記回転位置保持機構が、近接する他の配管に当接することで前記ボビンの回転を阻止するガイド機構であってもよい。

図面の簡単な説明

0012

探傷検査システム100の概要を示した概念図である。
探傷検査システム100で用いる検査コイル120の側面図および断面図である。
検査コイル200の側面図である。
検査コイル210の側面図である。
検査コイル300の側面図および探傷検査システム100に適用した場合の断面図である。
探傷検査システム400の概要を示した概念図である。

実施例

0013

図1は、本発明の一実施の形態である探傷検査システム100の概要を示した概念図である。探傷検査システム100は、配管の直管部が上下方向および左右方向に並んで配置された配管装置における配管の傷を探索するものであり、検査コイル120と、移動機構160とを有する。本実施形態における配管装置としてサブマージド式気化器を例示する。本実施形態におけるサブマージド式気化器は、温水バス室102と、チューブバンドル104と、バーナー106と、燃焼ガス熱交換機108と、チューブサポータ110とを有する。

0014

温水バス室102の内部には温水が蓄えられ、チューブバンドル104は、温水に浸されるよう温水バス室102内に設置される。チューブバンドル104は、たとえばステンレス製金属配管であり、直管部104aを有する。チューブバンドル104の各配管には、入口マニホールド104bを介して液化天然ガス(LNG)が供給され、温水からの熱を受けて気化された天然ガス(NG)が出口マニホールド104cから供出される。供出されたNGの一部はバーナー106に供給され、バーナー106は供給されNGを燃焼し、燃焼したガスは、燃焼ガス熱交換機108を介して温水バス室102内の温水に熱を与える。チューブバンドル104の各配管は、たとえばベーク板で構成されたチューブサポータ110により支持されるが、探傷検査中は取り外される。

0015

要因は定かでないが、チューブバンドル104の各配管とチューブサポータ110との隙間において配管表面に傷を生じる。当該傷は、配管の信頼性を低下する原因になり得るので、定期的に傷の発生をモニタし、適当な時期に配管を交換するのが好ましい。一般にサブマージド式気化器のように多数の配管が上下方向および左右方向に並んで配置されている配管装置においては、チューブサポータ110で支持される箇所が数千か所存在し、重点的に探傷を実施しなければないらない箇所も多数に上る。よって、探傷試験を効率良く実施する強い要請が在るところ、本実施形態の探傷検査システム100は、このような要請に応えるものであり、効率的な探傷試験を行うことが可能になる。

0016

すなわち、探傷検査システム100においては、渦流探傷用の検査コイル120と、移動機構160とを有し、検査コイル120を配管の直管部104aに嵌め、移動機構160によって図面左右方向に走査することで、直管部104aにおける傷の有無を検査することができる。本実施形態のサブマージド式気化器のようにチューブバンドル104の各配管が密に配置されているような場合、狭い場所においても検査コイル120の走査が簡単なため、特に有用である。

0017

図2は、探傷検査システム100で用いる検査コイル120の概要を示す。(b)は側面図であり、(a)は(b)の側面図におけるA−A線断面図である。検査コイル120は、渦流探傷用の検査コイルであり、交流発振器からの交流電流を受けて直管部104aに渦流を発生し、直管部104aに傷があった場合には検査コイルのインピーダンス変化として検出される。

0018

検査コイル120は、ボビン122、蝶番124、可撓性基板126、リジッド基板128,130、および多接点コネクタ132を有する。ボビン122は、ボビン片122aとボビン片122bとに軸方向で分割された円筒形状を有し、ボビン片122aとボビン片122bとは、蝶番124によって接続され、軸部の空洞に直管部104aを嵌めこむことができるように構成されている。

0019

また、可撓性基板126には、独立した複数の直線状配線が形成され、可撓性基板126がボビン122の外周に沿って配置され、可撓性基板126の両端にそれぞれ位置するリジッド基板128および130に設置された多接点コネクタ132を接続することで、ボビン122の周りを複数回巻き回すコイルを形成する。

0020

このような検査コイル120を用いれば、ボビン122の軸部空洞に直管部104aを簡単に挟み込むとともに、可撓性基板126および多接点コネクタ132によって、直管部104aの周りに配線を複数回巻き回すコイルを簡単に構成することができる。

0021

しかし、リジッド基板128,130および多接点コネクタ132の近傍では、図2(a)に示すように、可撓性基板126がボビン122の外周から離れてしまうため、可撓性基板126に形成したコイル配線もボビン122の外周から離れてしまう。その結果、図2(a)において矢印134の範囲で示す不感帯が発生してしまい、不感帯に傷が存在した場合には、これを検出しない危険度を高める問題がある。ただし、直管部104aの走査において、検査コイル120が回転しないような処置を施せば、たとえば検査コイル120を上下逆にして再度走査することにより、傷の検知漏れを防止することができる。

0022

そこで、本実施形態では、検査コイル120に、回転位置保持機構を設けた。回転位置保持機構は、移動機構160により検査コイル120を直管部104aに沿って移動する間、検査コイル120が直管部104aの周りを回転しないよう検査コイル120の回転位置を保持する機構である。

0023

本実施形態における回転位置保持機構は、ボビン122の外周に付加された重り140である。重り140は、リンク142を介してボビン122の底部に取り付けられている。重り140はボビン122の底部を矢印で示す下方に引っ張り、矢印134で示す不感帯が常にボビン122の上方になるよう維持する。これにより、検査コイル120を直管部104aに沿って移動しても不感帯は常に上方にあり、直管部104aの少なくとも下半分は適正に検査されることが担保される。よって、検査コイル120の上下を逆に(不感帯が下方になるように)して再度、検査コイル120を直管部104aに沿って移動すれば、直管部104aの上半分は適正に検査され、総合すれば、直管部104aの上下全体について適正に検査されることになる。なお、検査コイル120の上下を逆にした場合、下方となるボビン122の底部に重り140を付け替えることは言うまでもない。

0024

移動機構160は、直管部104aの軸方向における両外側に配置された一対のリールを有する。一対のリールは、電動リール162aおよび162bである。移動機構160は、また、ワイヤ164を有する。ワイヤ164は電動リール162aと検査コイル120、および、電動リール162bと検査コイル120とを結びつける。電動リール162aが作動し、ワイヤ164が巻き上げられて検査コイル120を引っ張る間、電動リール162bはフリーであり、逆に電動リール162bが作動している間、電動リール162aはフリーである。電動リール162aおよび162bを両側に配置し、ワイヤ164を介して検査コイル120を引っ張ることで、狭い空間においても検査コイル120を直管部104aに沿って移動することができる。

0025

本実施形態の探傷検査システム100によれば、サブマージド式気化器のような、多数の管体を備える機器においても、探傷検査用コイルが周方向に回転することなく、簡便かつ確実に探傷検査を実施することができる。

0026

なお、回転位置保持機構として、他の構成も採用することができる。図3は、検査コイル200の側面図である。検査コイル200における回転位置保持機構は、ボビン122の外周に位置する任意の作用点に周方向外向きの張力を印加する張力印加機構である。張力印加機構は、たとえば図3に示すようなワイヤ202およびリンク204である。ワイヤ202は、ボビン122の外周に位置する任意の作用点とリンク204で接続され、ワイヤ202を図中右上方向および左上方向、つまり周方向外向きに引っ張ることで検査コイル200の回転を抑制する。これにより検査コイル120と同様に効果を得ることができる。

0027

なお、図4に示す検査コイル210のように、ワイヤ202に加え、リンク214でボビン122の右下および左下に接続されたワイヤ212により、周方向外向きの張力を印加しても良い。この場合、より確実に検査コイル210の回転を抑制できる。

0028

また、図5の検査コイル300示すように、回転位置保持機構として、ガイド302を設けても良い。図5において(a)は側面図であり、(b)は探傷検査システム100に適用した場合の断面図である。ガイド302は、近接する他の配管(直管部104a)に当接することでボビン122の回転を阻止する。これにより検査コイル120と同様に効果を得ることができる。

0029

また、移動機構として他の構成を採用することもできる。たとえば図6に示す探傷検査システム400のように、移動機構410として、直管部104aの軸方向における一方外側に配置された駆動ローラ412と、他方外側に配置されたフリーローラ414と、を有する。移動機構410は、また、ワイヤ416を有する。ワイヤ416は、駆動ローラ412とフリーローラ414を介して検査コイル120の両端に接続される。駆動ローラ412はワイヤ416を駆動し、駆動ローラ412を回転または逆回転することで検査コイル120を移動する。

0030

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0031

100…探傷検査システム、102…温水バス室、104…チューブバンドル、104a…直管部、104b…入口マニホールド、104c…出口マニホールド、106…バーナー、108…燃焼ガス熱交換機、110…チューブサポータ、120…検査コイル、122…ボビン、122a…ボビン片、122b…ボビン片、124…蝶番、126…可撓性基板、128,130…リジッド基板、132…多接点コネクタ、134…矢印、142…リンク、160…移動機構、162a…電動リール、162b…電動リール、164…ワイヤ、200…検査コイル、202…ワイヤ、204…リンク、210…検査コイル、212…ワイヤ、214…リンク、300…検査コイル、302…ガイド、400…探傷検査システム、410…移動機構、412…駆動ローラ、414…フリーローラ、416…ワイヤ。

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