保温材下腐食の検査方法
【課題】簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食検査方法を提供する。
【解決手段】保温材下腐食を検査する方法であって、光ファイバドップラセンサを機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション（ＡＥ）信号とし、ＡＥ信号およびその最大振幅値を記録し、そのＡＥ信号にフィルタリング処理を施してノイズであるＡＥ信号は除去し、順次得られるＡＥ信号の発生個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴とする。
【解決手段】保温材下腐食を検査する方法であって、光ファイバドップラセンサを機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション（ＡＥ）信号とし、ＡＥ信号およびその最大振幅値を記録し、そのＡＥ信号にフィルタリング処理を施してノイズであるＡＥ信号は除去し、順次得られるＡＥ信号の発生個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の保温材下腐食の検査方法に関するものである。具体的には、保温材が取り付けられている機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素鋼、低合金鋼製の機器における保温材下腐食は、漏洩トラブルの主な原因となることから、長年稼動している化学プラントにおいては管理を必要とする深刻な劣化現象の一つである。
【０００３】
一般に、化学プラントなどにおいては、塔槽類、弁栓類、熱交換器などの多くの機器に保温材が取り付けられている。
目視により保温材下腐食（Corrosion Under Insulation：以下、ＣＵＩともいう）検査を行うためには、保温材を除去する必要がある。また、保温材解体（取り外し）のために足場を組む場合には、莫大な工数（期間）と費用とを要する。
例えば、１つのプラントにおける配管の総延長距離は数１０ｋｍと莫大であり、配管の腐食が発見されるのは１０００系統の内、２〜３系統程度であり、非常に効率の悪いことが問題となっている。
そのため、保温材の取り外し作業を必要とせず、且つ防爆要求の多いプラント設備に対応した配管のＣＵＩ検査技術の開発が強く求められている。
【０００４】
これまでに、配管のＣＵＩ検査に適用すべく、様々な非破壊検査技術が開発されている。例えば、放射線透過法や、ガイドウェーブを用いた超音波探傷法が開発されて実施され
ている。
【０００５】
上記放射線透過法は、放射線源と当該放射線源に対向するように設置したセンサとを用い、保温材および配管を透過した放射線の透過強度を測定することにより、配管の損傷の有無を評価する試験方法である。また、放射線源およびセンサを備えたスキャナを用いて配管の軸方向に走査することにより、配管の腐食減肉マップを得ることができる。上記放射線透過法によれば、配管の保温材を撤去することなく、視覚的に腐食状況を把握することができる（非特許文献１）。
【０００６】
上記超音波探傷法は、配管にガイドウェーブ（超音波）を長距離伝播させ、断面積が変化している部位から反射されたエコーを測定することにより、配管の損傷の有無を評価する試験方法である。上記超音波探傷法によれば、配管にガイドウェーブを伝播させるので、長距離の検査を実施することができるという特徴があり、配管の状態を高速で検査することが可能である（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】河部俊英、「配管の腐食検査技術 ＲＴを用いた原油配管自動検査 リアルタイムラジオグラフィー Ｔｈｒｕ‐ＶＵ 」、検査技術、日本工業出版株式会社、平成１８年（２００６年）１月号、ｐ．１８−２４
【非特許文献２】永島良昭、遠藤正男、三木将裕、真庭一彦、「ガイド波を用いた配管減肉検査技術」、配管技術，日本工業出版株式会社、平成２０年（２００８年）６月号、ｐ．１９−２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の検査方法では、適用できる条件が限られているという問題を有している。
【０００９】
具体的には、放射線透過法は、例えば配管全体の腐食減肉マップを得るためには、スキャナを取り付けて配管の軸方向に走査する必要がある。そのため、配管の直管部にしか適用することができない。また、放射線源およびセンサを備えたスキャナ等のシステムを設置するスペースが必要であることから、化学プラントのように配管間隔が狭く且つ複雑な形状をした配管では適用できる部位が限定されるという問題を有している。
【００１０】
一方、超音波探傷法は、配管にガイドウェーブを長距離伝播させるため、数ｍの長距離探傷が可能であるものの、腐食による配管の減肉部のみならず配管の溶接部やフランジ部といった断面積が変化している位置においてもエコーが出現する。このため、配管の損傷の有無を正確に評価するためには、配管の形状を予め把握しておく必要がある。また、溶接部やフランジ部からのエコー強度は強いため、エコーのリンギングにより検査不能域が発生するという問題を有している。また、検査を行うために配管の保温材を撤去する必要があるという問題も有している。
【００１１】
上記の問題点は配管に限られるものではなく、塔槽類、熱交換器などでも同様の問題点を有している。
本発明は、このような状況下になされたものであり、その主たる目的は、保温材に覆われた機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食検査方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題に鑑み、保温材が取り付けられている機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食検査方法について鋭意検討した。その結果、機器の腐食（以下、「サビこぶ」とも言う）の剥離または亀裂から弾性波であるアコースティック・エミッション（以下、ＡＥともいう）が発生することに着目し、当該ＡＥを、光ファイバドップラセンサを用いて検知することにより、腐食の存在を検出できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち本発明は、保温材が取り付けられている機器の保温材下腐食を検査する方法であって、光ファイバドップラセンサを上記機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション信号（ＡＥ信号）とし、そのアコースティック・エミッション信号およびその最大振幅値を記録し、そのアコースティック・エミッション信号にフィルタリング処理を施してノイズ信号は除去し、順次得られるアコースティック・エミッション信号の発生個数（ＡＥ個数）について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するアコースティック・エミッション信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る保温材下腐食検査方法は、光ファイバドップラセンサを機器に取り付けて当該機器の腐食を検査するので、簡便、且つ安価で精度良く保温材下の腐食の検査を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光ファイバのドップラー効果を示すブロック図である。
【図２】振動計測装置を示すブロック図である。
【図３】ＦＯＤセンサからの信号からのＡＥ波形の例を示す図である。
【図４】実施例１における３０分間隔のＡＥ個数を示す図である。
【図５】実施例１におけるＡＥ個数の最大振幅値に対する度数分布を示す図である。
【図６】実施例における度数分布を両対数表示して得られる散布図および回帰直線を示す図である。
【図７】実施例１における他の３０分間隔のＡＥ個数を示す図である
【図８】実施例１における他のＡＥ個数の最大振幅値に対する度数分布を示す図である。
【図９】本発明の実施例で用いたモックアップ配管を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明において機器とは、保温材を取り付ける塔槽類、配管、弁栓、熱交換器などを含む。
【００１７】
本発明に係る保温材下腐食検査方法では、光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）を機器表面に取り付け、得られる信号について、１個のＡＥ信号を設定し、そのＡＥ信号およびその最大振幅値を記録し、ノイズであるＡＥ信号を除き、得られたＡＥ個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断する。
【００１８】
ＦＯＤセンサの機器への取り付け部位に関しては、当該ＦＯＤセンサが機器表面に接することができる部位である限り、特に限定されるものではない。
ＦＯＤセンサを配管に取り付ける方法は、上記ＦＯＤセンサを機器表面に接触させることができる方法である限り、特に限定されるものではなく、取り付け部材、市販の接触媒質を用いてＦＯＤセンサを取り付けられる。尚、上記「市販の接触媒質」としては、例えば、超音波探傷用として市販されているソニーコート（商品名：株式会社サーンガスニチゴウ製）や接着材アロンアルファ（商品名：コニシ株式会社社製）等を挙げることができる。また、ＦＯＤセンサは、化学プラント建設時において保温材を取り付ける前に機器に取り付けてもよく、既存の化学プラントの機器に取り付けてもよい。ＦＯＤセンサの取り付け時期は、保温材下腐食検査方法を行う前であれば何時でもよいが、ＦＯＤセンサは耐久性が非常に高いので、保温材解体の手間とコストとを削減する観点から、ＦＯＤセンサを常設しておくことが好ましい。
【００１９】
広いまたは長距離に及ぶ機器の保温材下腐食検査を効率よく実施する観点から、上記ＦＯＤセンサは、機器に複数個取り付けられることが好ましい。機器に取り付けられる上記ＦＯＤセンサの数は、当該ＦＯＤセンサがＡＥを好適に受信することができる限り、特に制限はなく、検査対象となる機器の広さまたは長さ等によって適宜決定すればよい。
【００２０】
ここで、本発明に係る保温材下腐食検査方法で用いられるＦＯＤセンサおよびＡＥ検出方法について、以下に詳細を説明する。
【００２１】
〔１．ＦＯＤセンサ〕
ＦＯＤセンサは、光ファイバのドップラー効果を利用したセンサであり、光ファイバに入射した光の周波数の変調を読み取ることによって、光ファイバに加わったひずみ（弾性波や応力変化等）を検知することができるようになっている。
【００２２】
ここで、上記「光ファイバのドップラー効果」について図１を参照しながら説明する。図１は、光ファイバのドップラー効果を説明するためのブロック図である。例えば、光ファイバ１に光源２から音速Ｃ、周波数ｆ０の光波が入射された時に、光ファイバ１が伸長速度ｖで長さＬだけ伸びたとする。このとき、ドップラー効果により、入射光の周波数がｆ０からｆ１に変調したとすると、変調後の周波数ｆ１はドップラー効果の公式を用いて、式（１）のように表すことができる。
【００２３】
【数１】
（式（１）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆ１は変調後の周波数、Ｃは音速、ｖは光ファイバの伸長速度を表す。）
【００２４】
式（１）において、変調後の周波数ｆ１は入射光の周波数ｆ０からｆｄ変調したとすると、光ファイバの周波数変調ｆｄは、式（２）のように表すことができる。
【００２５】
【数２】
（式（２）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆｄは光ファイバの周波数変調、Ｃは音速、ｖは光ファイバの伸長速度を表す。）
【００２６】
そして、式（３）に示す波の公式を用いれば、光ファイバの周波数変調ｆｄは、式（４）のように表すことができる。
【００２７】
【数３】
（式（３）中、ｆ０は周波数、Ｃは音速、λは波長を表す。）
【００２８】
【数４】
（式（４）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆ１は変調後の周波数、Ｃは音速、ｔは時間、Ｌは光ファイバの長さを表し、ｄＬ／ｄｔは光ファイバの長さの時間変化を表す。）
【００２９】
式（４）は、光ファイバの伸縮速度を光波の周波数変調として検出することができることを示している。すなわち、光ファイバの周波数変調ｆｄを読み取ることによって、光ファイバに加わったひずみ（弾性波や応力変化等）を検知することが可能となる。
【００３０】
また、上記ＦＯＤセンサは、光ファイバをコイル状に巻いて積層することにより、上記式（４）におけるＬの値を大きくしてセンサの感度を高め、且つ全方位からの受信を可能にしている。
【００３１】
〔２．ＡＥ検出方法〕
ＡＥの検出には、ＦＯＤセンサを備える振動計測装置を用いる。そこで、当該ＦＯＤセンサを備える振動計測装置について、図２のブロック図を参照しながら説明する。上記振動計測装置は、ＦＯＤセンサ３の他に、ＦＯＤセンサ３に接続される光ファイバ４、光ファイバ４に入力光を入力する光源５、および光ファイバ４からの出力光と光源５からの入力光との間の周波数変調を検出する検出器６を主に備えている。
【００３２】
光源５は、例えば、半導体や気体等を用いたレーザーであり、レーザー光（コヒーレント光）を入力光として光ファイバ４に入力できるようになっている。光源５からの入力光の波長は特に限定されず、可視光域でも赤外域でもよいが、入手が容易であるとの点からは波長が１５５０ｎｍの半導体レーザーが好ましい。
【００３３】
検出器６は、光ファイバ４からの出力光と、光源５からの入力光との間での周波数変調を検出可能なものであり、且つアコースティック・エミッションの検出が可能な低ノイズ型が好ましい。
【００３４】
上記振動計測装置は、さらに、ＡＯＭ（Acoustic Optical Modulator）７、入力光の一部をＡＯＭ７に送るためのハーフミラー８、およびＡＯＭ７によって変調させられた入力光を検出器６に送るためのハーフミラー９を備えている。上記ＡＯＭ７は、従来公知の構成を備えており、入力光の周波数ｆ０ を変調させて周波数（ｆ０ ＋ｆＭ ）とすることができるようになっている（ｆＭ は周波数変化量であり、正負の値を含む）。
【００３５】
光源５から光ファイバ４を介してＦＯＤセンサ３に入射された周波数ｆ０ の光波は、ＦＯＤセンサ３が機器の腐食による剥離や亀裂等に起因して発生したＡＥを受信すると、周波数（ｆ０ −ｆｄ ）に変調する。変調した光波は、光ファイバ４を介して検出器６に入射される。検出器６では、光ヘテロダイン干渉法によって変調成分（光ファイバの周波数変調）ｆｄ が検出される。検出された変調成分ｆｄ は、ＦＶ変換器（図示しない）によって電圧Ｖに変換され、振動計測装置から出力される。出力される信号の周波数としては約１０〜２５０ｋＨｚである。
振動計測装置から出力される信号は、収録解析装置に記録され、データ処理、解析が行われる。
【００３６】
本発明においては、ＡＥ信号の最大振幅値に対するＡＥ個数に基づいて、腐食の有無を判断する。
ＦＯＤセンサから得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点（トリガーポイント）の前後の一定時間の波形を１個のＡＥ信号とし、波形番号（ファイル番号）が付与され、その最高振幅値と共に順次、記録される。
閾値としては＋／−３００ｍＶ程度、波形を記録するトリガーポイントより前の時間としては５００μｓ程度、トリガーポイント後の時間としては１５００μｓ程度、合計２０００μｓ程度が選択されるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
ＦＯＤセンサから得られる信号には、腐食に起因するＡＥの他に、機器の振動などに起因するＡＥ（環境ノイズ）が含まれ、腐食の把握に影響する可能性があるので、収録解析装置でこの環境ノイズを分離する処理を行う。
先ず、フィルタリング処理を施す。前記トリガーポイントの前後の波形の振幅に対して、それぞれ式（５）で表わされる二乗平均平方根値（ＲＭＳ値）を求める。
【００３８】
【数５】
（式（５）中、Ｘ１・・・ＸＮはそれぞれの波形の振幅、Ｎはその数を表す。）
【００３９】
トリガーポイントの前と後とのＲＭＳ値の比が一定以下の波形はノイズであるＡＥ信号として除く（以下、ＲＭＳ処理とも言う。）。ＲＭＳ値の比としては、ノイズの除去の程度を勘案して適宜設定されるが、１:２が好適である。
【００４０】
記録された１個のＡＥ信号の例を図３に示す。５００μｓの位置に＋／−３００ｍＶを超える振幅が有り（トリガーポイント）、その前５００μｓ、その後１５００μｓ、合計２０００μｓ間の波形が記録されている。
（Ａ）のＡＥ信号はＲＭＳ処理によってもそのままであるが、（Ｂ）のＡＥ信号はＲＭＳ処理によってノイズであるＡＥ信号として除去される。
【００４１】
次に、得られるＡＥ信号の発生個数（ＡＥ個数）について種々の最大振幅値に対する度数分布を求める。なお、最大振幅値は記録される最大振幅値を含むように適宜、略均等に範囲が設定される。
その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ個数の回帰直線を求める。回帰直線は最小二乗法によって得られる。
この回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断する。勾配が約−２より大きい、すなわち約−２より時計回り方向である場合に腐食が有ると判断する。
【実施例】
【００４２】
以下、ＣＵＩの検査方法を実施例で示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
下記の機器を使用して行った。
（１）ＦＯＤセンサ：
ゲージ長６５ｍの光ファイバＡＥを積層のコイル状に積み上げて形成した、市販の積層型のＦＯＤセンサ（（株）レーザック製、ＬＡ−ＥＤ−Ｓ ６５−０７−ＭＬ）
（２）振動計測装置：
ＦＯＤ干渉計（（株）レーザック製、ＬＡ−ＩＦ−１５−０６−Ｃ４−ＦＣ）
測定周波数：５Ｈｚ〜１ＭＨｚ、光源波長：１５５０ｎｍ半導体レーザー
（３）収録解析装置：
収録機（（株）昭和電機製、ＳＡＳ−６０００）
【００４４】
実施例１
内部を流体が移動している空気酸化反応器（内径３．８ｍ）の保温材を取外し、その周方向に９０°ピッチでの４個のＦＯＤセンサ（ｃｈ１〜ｃｈ４）を取り付けた。ＦＯＤセンサは、外表面の塗装をサンドペーパーで除去した後、耐熱性エポキシ樹脂系接着剤を用いて接着し、その上からアルミテープを用いて固定した。
【００４５】
ｃｈ１のＦＯＤセンサの上方約２．５ｍの位置に約３２０ｍｍ×９０ｍｍの大きさで約０．３〜０．５ｍｍ深さの腐食が見られた。ｃｈ２のＦＯＤセンサの周囲４ｍ以内には腐食は見られなかった。ｃｈ３のＦＯＤセンサの上方約２．５ｍの位置に約３５０ｍｍ×６５ｍｍの大きさで約０．３〜１．０ｍｍ深さの腐食、および右下方約２ｍの位置に約７２０ｍｍ×１１０ｍｍの大きさで約０．３〜０．６ｍｍ深さの腐食が見られた。ｃｈ４のＦＯＤセンサの右下方約１．５ｍの位置に約１００ｍｍ×５０ｍｍの大きさで約０．３ｍｍ深さの腐食が見られた。
【００４６】
ＦＯＤセンサからの信号について、閾値（＋／−３００ｍＶ）を超える振幅が得られたトリガーポイントより前の５００μｓ、トリガーポイント後の１５００μｓ、合計２０００μｓの波形を１個のＡＥ信号とした。
【００４７】
次に、記録したトリガーポイントの前後の波形に対して、それぞれ二乗平均平方根値（ＲＭＳ値）を求め、トリガーポイントの前と後とのＲＭＳ値の比が１：２以下である波形はノイズであるＡＥ信号として除いた。
【００４８】
順次、得られたＡＥ個数をそれぞれのＦＯＤセンサ毎に３０分間隔で図４に示した。ＦＯＤセンサの近くに腐食個所があると、ＡＥ個数が多くなっている。
また、２５分間について得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求めた（図５）。この度数分布を両対数表示して得られる散布図を図６に示した。
散布図のデータから最小二乗法によってＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ａ）は式（６）で示され、その勾配は−２．２３である。
【００４９】
ｙ＝−２．２３ｘ＋８．５９ ・・・（６）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５０】
その後、機器に発生していた腐食（錆）をケレン作業で全て除去した後、ＦＯＤセンサからの信号を、上記と同様に処理を行った。
順次、得られたＡＥ個数をそれぞれのＦＯＤセンサ毎に３０分間隔で図７に示した。腐食が無くても、ＡＥが検出されるが、その個数は腐食がある場合に比べて極端に少なくなっている。
また、３０分間について得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求めた（図８）。この度数分布を両対数表示して得られる散布図を図６に示した。
散布図のデータから最小二乗法によってＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ｂ）は式（７）で示され、その勾配は−１．７１である。
【００５１】
ｙ＝−１．７１ｘ＋６．０５ ・・・（７）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５２】
実施例２
図９に示すようなモックアップ配管を作製した。
全長５ｍの炭素鋼製配管１０に保温材１３を取り付け、配管１０の内部に、加熱装置１２によって加熱されたシリコーン油を循環させた。また、ＣＵＩを効率よく発生させるために、腐食を人工的に促進させた。具体的には、いわゆる濡れ乾きがちょうど生じる程度に滴下量を微調整した滴下装置１１から、純水を配管１０上に連続的に滴下し、且つ食塩を配管１０表面に散布して腐食を発生させた。さらに配管１０内を循環するシリコーン油を６０〜７０℃に加熱することによって、腐食を人工的に促進させた。
【００５３】
腐食を人工的に促進させてから約１ヶ月後、ＦＯＤセンサ１４をＵ字ボルトを用いて固定した。
【００５４】
ＡＥ測定を開始してから３時間後にシリコーン油を加熱して油温を上昇させ、３時間後
に油温が７０℃に達した後、１６時間、油温を７０℃に維持し、その後、シリコーン油の
加熱を中止し、常温になるまで油温を降下させた。尚、上記「油温」とは、シリコーン油
を加熱する加熱装置１２の表示温度によって規定した。また、ＡＥ発生数の測定中は、シ
リコーン油の加熱の有無に関わらず、配管１０内にシリコーン油を循環させ続けた。
【００５５】
実施例１と同様に、ＦＯＤセンサからの信号を処理し、得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その両対数表示して得られる散布図を図６に示した。この散布図からＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ｃ）は式（８）で示され、その勾配は−２．６７である。
【００５６】
ｙ＝−２．６７ｘ＋１０．１８ ・・・（８）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５７】
実施例の結果から、腐食が有る場合の回帰直線の勾配は−２より大きく、腐食が無い場合には勾配は−２より小さい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る保温材下腐食検査方法によれば、簡便、且つ安価で精度良く保温材下の腐食を検出することができる。保温材を取り外すことなく腐食検査することができるので、保守・点検の際の保温材解体に係るコストを大幅に削減することができる。ＦＯＤセンサは防爆性と耐久性とを有するため大規模な設備を有する化学プラントの他に、石油化学プラントのような防爆地域を有するプラント内においても常時設置することが可能である。従って、機器の保温材下腐食検査を必要とする様々な産業において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 光ファイバ
２ 光源
３ 光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）
４ 光ファイバ
５ 光源
６ 検出器
７ ＡＯＭ
８ ハーフミラー
９ ハーフミラー
１０ 配管
１１ 滴下装置
１２ 加熱装置
１３ 保温材
１４ 光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）
１６ フランジ部
１７ クランプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の保温材下腐食の検査方法に関するものである。具体的には、保温材が取り付けられている機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素鋼、低合金鋼製の機器における保温材下腐食は、漏洩トラブルの主な原因となることから、長年稼動している化学プラントにおいては管理を必要とする深刻な劣化現象の一つである。
【０００３】
一般に、化学プラントなどにおいては、塔槽類、弁栓類、熱交換器などの多くの機器に保温材が取り付けられている。
目視により保温材下腐食（Corrosion Under Insulation：以下、ＣＵＩともいう）検査を行うためには、保温材を除去する必要がある。また、保温材解体（取り外し）のために足場を組む場合には、莫大な工数（期間）と費用とを要する。
例えば、１つのプラントにおける配管の総延長距離は数１０ｋｍと莫大であり、配管の腐食が発見されるのは１０００系統の内、２〜３系統程度であり、非常に効率の悪いことが問題となっている。
そのため、保温材の取り外し作業を必要とせず、且つ防爆要求の多いプラント設備に対応した配管のＣＵＩ検査技術の開発が強く求められている。
【０００４】
これまでに、配管のＣＵＩ検査に適用すべく、様々な非破壊検査技術が開発されている。例えば、放射線透過法や、ガイドウェーブを用いた超音波探傷法が開発されて実施され
ている。
【０００５】
上記放射線透過法は、放射線源と当該放射線源に対向するように設置したセンサとを用い、保温材および配管を透過した放射線の透過強度を測定することにより、配管の損傷の有無を評価する試験方法である。また、放射線源およびセンサを備えたスキャナを用いて配管の軸方向に走査することにより、配管の腐食減肉マップを得ることができる。上記放射線透過法によれば、配管の保温材を撤去することなく、視覚的に腐食状況を把握することができる（非特許文献１）。
【０００６】
上記超音波探傷法は、配管にガイドウェーブ（超音波）を長距離伝播させ、断面積が変化している部位から反射されたエコーを測定することにより、配管の損傷の有無を評価する試験方法である。上記超音波探傷法によれば、配管にガイドウェーブを伝播させるので、長距離の検査を実施することができるという特徴があり、配管の状態を高速で検査することが可能である（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】河部俊英、「配管の腐食検査技術 ＲＴを用いた原油配管自動検査 リアルタイムラジオグラフィー Ｔｈｒｕ‐ＶＵ 」、検査技術、日本工業出版株式会社、平成１８年（２００６年）１月号、ｐ．１８−２４
【非特許文献２】永島良昭、遠藤正男、三木将裕、真庭一彦、「ガイド波を用いた配管減肉検査技術」、配管技術，日本工業出版株式会社、平成２０年（２００８年）６月号、ｐ．１９−２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の検査方法では、適用できる条件が限られているという問題を有している。
【０００９】
具体的には、放射線透過法は、例えば配管全体の腐食減肉マップを得るためには、スキャナを取り付けて配管の軸方向に走査する必要がある。そのため、配管の直管部にしか適用することができない。また、放射線源およびセンサを備えたスキャナ等のシステムを設置するスペースが必要であることから、化学プラントのように配管間隔が狭く且つ複雑な形状をした配管では適用できる部位が限定されるという問題を有している。
【００１０】
一方、超音波探傷法は、配管にガイドウェーブを長距離伝播させるため、数ｍの長距離探傷が可能であるものの、腐食による配管の減肉部のみならず配管の溶接部やフランジ部といった断面積が変化している位置においてもエコーが出現する。このため、配管の損傷の有無を正確に評価するためには、配管の形状を予め把握しておく必要がある。また、溶接部やフランジ部からのエコー強度は強いため、エコーのリンギングにより検査不能域が発生するという問題を有している。また、検査を行うために配管の保温材を撤去する必要があるという問題も有している。
【００１１】
上記の問題点は配管に限られるものではなく、塔槽類、熱交換器などでも同様の問題点を有している。
本発明は、このような状況下になされたものであり、その主たる目的は、保温材に覆われた機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食検査方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題に鑑み、保温材が取り付けられている機器において、簡便、且つ安価で精度良く腐食の検査を行うことができる保温材下腐食検査方法について鋭意検討した。その結果、機器の腐食（以下、「サビこぶ」とも言う）の剥離または亀裂から弾性波であるアコースティック・エミッション（以下、ＡＥともいう）が発生することに着目し、当該ＡＥを、光ファイバドップラセンサを用いて検知することにより、腐食の存在を検出できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち本発明は、保温材が取り付けられている機器の保温材下腐食を検査する方法であって、光ファイバドップラセンサを上記機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション信号（ＡＥ信号）とし、そのアコースティック・エミッション信号およびその最大振幅値を記録し、そのアコースティック・エミッション信号にフィルタリング処理を施してノイズ信号は除去し、順次得られるアコースティック・エミッション信号の発生個数（ＡＥ個数）について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するアコースティック・エミッション信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る保温材下腐食検査方法は、光ファイバドップラセンサを機器に取り付けて当該機器の腐食を検査するので、簡便、且つ安価で精度良く保温材下の腐食の検査を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光ファイバのドップラー効果を示すブロック図である。
【図２】振動計測装置を示すブロック図である。
【図３】ＦＯＤセンサからの信号からのＡＥ波形の例を示す図である。
【図４】実施例１における３０分間隔のＡＥ個数を示す図である。
【図５】実施例１におけるＡＥ個数の最大振幅値に対する度数分布を示す図である。
【図６】実施例における度数分布を両対数表示して得られる散布図および回帰直線を示す図である。
【図７】実施例１における他の３０分間隔のＡＥ個数を示す図である
【図８】実施例１における他のＡＥ個数の最大振幅値に対する度数分布を示す図である。
【図９】本発明の実施例で用いたモックアップ配管を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明において機器とは、保温材を取り付ける塔槽類、配管、弁栓、熱交換器などを含む。
【００１７】
本発明に係る保温材下腐食検査方法では、光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）を機器表面に取り付け、得られる信号について、１個のＡＥ信号を設定し、そのＡＥ信号およびその最大振幅値を記録し、ノイズであるＡＥ信号を除き、得られたＡＥ個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断する。
【００１８】
ＦＯＤセンサの機器への取り付け部位に関しては、当該ＦＯＤセンサが機器表面に接することができる部位である限り、特に限定されるものではない。
ＦＯＤセンサを配管に取り付ける方法は、上記ＦＯＤセンサを機器表面に接触させることができる方法である限り、特に限定されるものではなく、取り付け部材、市販の接触媒質を用いてＦＯＤセンサを取り付けられる。尚、上記「市販の接触媒質」としては、例えば、超音波探傷用として市販されているソニーコート（商品名：株式会社サーンガスニチゴウ製）や接着材アロンアルファ（商品名：コニシ株式会社社製）等を挙げることができる。また、ＦＯＤセンサは、化学プラント建設時において保温材を取り付ける前に機器に取り付けてもよく、既存の化学プラントの機器に取り付けてもよい。ＦＯＤセンサの取り付け時期は、保温材下腐食検査方法を行う前であれば何時でもよいが、ＦＯＤセンサは耐久性が非常に高いので、保温材解体の手間とコストとを削減する観点から、ＦＯＤセンサを常設しておくことが好ましい。
【００１９】
広いまたは長距離に及ぶ機器の保温材下腐食検査を効率よく実施する観点から、上記ＦＯＤセンサは、機器に複数個取り付けられることが好ましい。機器に取り付けられる上記ＦＯＤセンサの数は、当該ＦＯＤセンサがＡＥを好適に受信することができる限り、特に制限はなく、検査対象となる機器の広さまたは長さ等によって適宜決定すればよい。
【００２０】
ここで、本発明に係る保温材下腐食検査方法で用いられるＦＯＤセンサおよびＡＥ検出方法について、以下に詳細を説明する。
【００２１】
〔１．ＦＯＤセンサ〕
ＦＯＤセンサは、光ファイバのドップラー効果を利用したセンサであり、光ファイバに入射した光の周波数の変調を読み取ることによって、光ファイバに加わったひずみ（弾性波や応力変化等）を検知することができるようになっている。
【００２２】
ここで、上記「光ファイバのドップラー効果」について図１を参照しながら説明する。図１は、光ファイバのドップラー効果を説明するためのブロック図である。例えば、光ファイバ１に光源２から音速Ｃ、周波数ｆ０の光波が入射された時に、光ファイバ１が伸長速度ｖで長さＬだけ伸びたとする。このとき、ドップラー効果により、入射光の周波数がｆ０からｆ１に変調したとすると、変調後の周波数ｆ１はドップラー効果の公式を用いて、式（１）のように表すことができる。
【００２３】
【数１】
（式（１）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆ１は変調後の周波数、Ｃは音速、ｖは光ファイバの伸長速度を表す。）
【００２４】
式（１）において、変調後の周波数ｆ１は入射光の周波数ｆ０からｆｄ変調したとすると、光ファイバの周波数変調ｆｄは、式（２）のように表すことができる。
【００２５】
【数２】
（式（２）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆｄは光ファイバの周波数変調、Ｃは音速、ｖは光ファイバの伸長速度を表す。）
【００２６】
そして、式（３）に示す波の公式を用いれば、光ファイバの周波数変調ｆｄは、式（４）のように表すことができる。
【００２７】
【数３】
（式（３）中、ｆ０は周波数、Ｃは音速、λは波長を表す。）
【００２８】
【数４】
（式（４）中、ｆ０は入射光の周波数、ｆ１は変調後の周波数、Ｃは音速、ｔは時間、Ｌは光ファイバの長さを表し、ｄＬ／ｄｔは光ファイバの長さの時間変化を表す。）
【００２９】
式（４）は、光ファイバの伸縮速度を光波の周波数変調として検出することができることを示している。すなわち、光ファイバの周波数変調ｆｄを読み取ることによって、光ファイバに加わったひずみ（弾性波や応力変化等）を検知することが可能となる。
【００３０】
また、上記ＦＯＤセンサは、光ファイバをコイル状に巻いて積層することにより、上記式（４）におけるＬの値を大きくしてセンサの感度を高め、且つ全方位からの受信を可能にしている。
【００３１】
〔２．ＡＥ検出方法〕
ＡＥの検出には、ＦＯＤセンサを備える振動計測装置を用いる。そこで、当該ＦＯＤセンサを備える振動計測装置について、図２のブロック図を参照しながら説明する。上記振動計測装置は、ＦＯＤセンサ３の他に、ＦＯＤセンサ３に接続される光ファイバ４、光ファイバ４に入力光を入力する光源５、および光ファイバ４からの出力光と光源５からの入力光との間の周波数変調を検出する検出器６を主に備えている。
【００３２】
光源５は、例えば、半導体や気体等を用いたレーザーであり、レーザー光（コヒーレント光）を入力光として光ファイバ４に入力できるようになっている。光源５からの入力光の波長は特に限定されず、可視光域でも赤外域でもよいが、入手が容易であるとの点からは波長が１５５０ｎｍの半導体レーザーが好ましい。
【００３３】
検出器６は、光ファイバ４からの出力光と、光源５からの入力光との間での周波数変調を検出可能なものであり、且つアコースティック・エミッションの検出が可能な低ノイズ型が好ましい。
【００３４】
上記振動計測装置は、さらに、ＡＯＭ（Acoustic Optical Modulator）７、入力光の一部をＡＯＭ７に送るためのハーフミラー８、およびＡＯＭ７によって変調させられた入力光を検出器６に送るためのハーフミラー９を備えている。上記ＡＯＭ７は、従来公知の構成を備えており、入力光の周波数ｆ０ を変調させて周波数（ｆ０ ＋ｆＭ ）とすることができるようになっている（ｆＭ は周波数変化量であり、正負の値を含む）。
【００３５】
光源５から光ファイバ４を介してＦＯＤセンサ３に入射された周波数ｆ０ の光波は、ＦＯＤセンサ３が機器の腐食による剥離や亀裂等に起因して発生したＡＥを受信すると、周波数（ｆ０ −ｆｄ ）に変調する。変調した光波は、光ファイバ４を介して検出器６に入射される。検出器６では、光ヘテロダイン干渉法によって変調成分（光ファイバの周波数変調）ｆｄ が検出される。検出された変調成分ｆｄ は、ＦＶ変換器（図示しない）によって電圧Ｖに変換され、振動計測装置から出力される。出力される信号の周波数としては約１０〜２５０ｋＨｚである。
振動計測装置から出力される信号は、収録解析装置に記録され、データ処理、解析が行われる。
【００３６】
本発明においては、ＡＥ信号の最大振幅値に対するＡＥ個数に基づいて、腐食の有無を判断する。
ＦＯＤセンサから得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点（トリガーポイント）の前後の一定時間の波形を１個のＡＥ信号とし、波形番号（ファイル番号）が付与され、その最高振幅値と共に順次、記録される。
閾値としては＋／−３００ｍＶ程度、波形を記録するトリガーポイントより前の時間としては５００μｓ程度、トリガーポイント後の時間としては１５００μｓ程度、合計２０００μｓ程度が選択されるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
ＦＯＤセンサから得られる信号には、腐食に起因するＡＥの他に、機器の振動などに起因するＡＥ（環境ノイズ）が含まれ、腐食の把握に影響する可能性があるので、収録解析装置でこの環境ノイズを分離する処理を行う。
先ず、フィルタリング処理を施す。前記トリガーポイントの前後の波形の振幅に対して、それぞれ式（５）で表わされる二乗平均平方根値（ＲＭＳ値）を求める。
【００３８】
【数５】
（式（５）中、Ｘ１・・・ＸＮはそれぞれの波形の振幅、Ｎはその数を表す。）
【００３９】
トリガーポイントの前と後とのＲＭＳ値の比が一定以下の波形はノイズであるＡＥ信号として除く（以下、ＲＭＳ処理とも言う。）。ＲＭＳ値の比としては、ノイズの除去の程度を勘案して適宜設定されるが、１:２が好適である。
【００４０】
記録された１個のＡＥ信号の例を図３に示す。５００μｓの位置に＋／−３００ｍＶを超える振幅が有り（トリガーポイント）、その前５００μｓ、その後１５００μｓ、合計２０００μｓ間の波形が記録されている。
（Ａ）のＡＥ信号はＲＭＳ処理によってもそのままであるが、（Ｂ）のＡＥ信号はＲＭＳ処理によってノイズであるＡＥ信号として除去される。
【００４１】
次に、得られるＡＥ信号の発生個数（ＡＥ個数）について種々の最大振幅値に対する度数分布を求める。なお、最大振幅値は記録される最大振幅値を含むように適宜、略均等に範囲が設定される。
その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するＡＥ個数の回帰直線を求める。回帰直線は最小二乗法によって得られる。
この回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断する。勾配が約−２より大きい、すなわち約−２より時計回り方向である場合に腐食が有ると判断する。
【実施例】
【００４２】
以下、ＣＵＩの検査方法を実施例で示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
下記の機器を使用して行った。
（１）ＦＯＤセンサ：
ゲージ長６５ｍの光ファイバＡＥを積層のコイル状に積み上げて形成した、市販の積層型のＦＯＤセンサ（（株）レーザック製、ＬＡ−ＥＤ−Ｓ ６５−０７−ＭＬ）
（２）振動計測装置：
ＦＯＤ干渉計（（株）レーザック製、ＬＡ−ＩＦ−１５−０６−Ｃ４−ＦＣ）
測定周波数：５Ｈｚ〜１ＭＨｚ、光源波長：１５５０ｎｍ半導体レーザー
（３）収録解析装置：
収録機（（株）昭和電機製、ＳＡＳ−６０００）
【００４４】
実施例１
内部を流体が移動している空気酸化反応器（内径３．８ｍ）の保温材を取外し、その周方向に９０°ピッチでの４個のＦＯＤセンサ（ｃｈ１〜ｃｈ４）を取り付けた。ＦＯＤセンサは、外表面の塗装をサンドペーパーで除去した後、耐熱性エポキシ樹脂系接着剤を用いて接着し、その上からアルミテープを用いて固定した。
【００４５】
ｃｈ１のＦＯＤセンサの上方約２．５ｍの位置に約３２０ｍｍ×９０ｍｍの大きさで約０．３〜０．５ｍｍ深さの腐食が見られた。ｃｈ２のＦＯＤセンサの周囲４ｍ以内には腐食は見られなかった。ｃｈ３のＦＯＤセンサの上方約２．５ｍの位置に約３５０ｍｍ×６５ｍｍの大きさで約０．３〜１．０ｍｍ深さの腐食、および右下方約２ｍの位置に約７２０ｍｍ×１１０ｍｍの大きさで約０．３〜０．６ｍｍ深さの腐食が見られた。ｃｈ４のＦＯＤセンサの右下方約１．５ｍの位置に約１００ｍｍ×５０ｍｍの大きさで約０．３ｍｍ深さの腐食が見られた。
【００４６】
ＦＯＤセンサからの信号について、閾値（＋／−３００ｍＶ）を超える振幅が得られたトリガーポイントより前の５００μｓ、トリガーポイント後の１５００μｓ、合計２０００μｓの波形を１個のＡＥ信号とした。
【００４７】
次に、記録したトリガーポイントの前後の波形に対して、それぞれ二乗平均平方根値（ＲＭＳ値）を求め、トリガーポイントの前と後とのＲＭＳ値の比が１：２以下である波形はノイズであるＡＥ信号として除いた。
【００４８】
順次、得られたＡＥ個数をそれぞれのＦＯＤセンサ毎に３０分間隔で図４に示した。ＦＯＤセンサの近くに腐食個所があると、ＡＥ個数が多くなっている。
また、２５分間について得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求めた（図５）。この度数分布を両対数表示して得られる散布図を図６に示した。
散布図のデータから最小二乗法によってＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ａ）は式（６）で示され、その勾配は−２．２３である。
【００４９】
ｙ＝−２．２３ｘ＋８．５９ ・・・（６）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５０】
その後、機器に発生していた腐食（錆）をケレン作業で全て除去した後、ＦＯＤセンサからの信号を、上記と同様に処理を行った。
順次、得られたＡＥ個数をそれぞれのＦＯＤセンサ毎に３０分間隔で図７に示した。腐食が無くても、ＡＥが検出されるが、その個数は腐食がある場合に比べて極端に少なくなっている。
また、３０分間について得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求めた（図８）。この度数分布を両対数表示して得られる散布図を図６に示した。
散布図のデータから最小二乗法によってＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ｂ）は式（７）で示され、その勾配は−１．７１である。
【００５１】
ｙ＝−１．７１ｘ＋６．０５ ・・・（７）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５２】
実施例２
図９に示すようなモックアップ配管を作製した。
全長５ｍの炭素鋼製配管１０に保温材１３を取り付け、配管１０の内部に、加熱装置１２によって加熱されたシリコーン油を循環させた。また、ＣＵＩを効率よく発生させるために、腐食を人工的に促進させた。具体的には、いわゆる濡れ乾きがちょうど生じる程度に滴下量を微調整した滴下装置１１から、純水を配管１０上に連続的に滴下し、且つ食塩を配管１０表面に散布して腐食を発生させた。さらに配管１０内を循環するシリコーン油を６０〜７０℃に加熱することによって、腐食を人工的に促進させた。
【００５３】
腐食を人工的に促進させてから約１ヶ月後、ＦＯＤセンサ１４をＵ字ボルトを用いて固定した。
【００５４】
ＡＥ測定を開始してから３時間後にシリコーン油を加熱して油温を上昇させ、３時間後
に油温が７０℃に達した後、１６時間、油温を７０℃に維持し、その後、シリコーン油の
加熱を中止し、常温になるまで油温を降下させた。尚、上記「油温」とは、シリコーン油
を加熱する加熱装置１２の表示温度によって規定した。また、ＡＥ発生数の測定中は、シ
リコーン油の加熱の有無に関わらず、配管１０内にシリコーン油を循環させ続けた。
【００５５】
実施例１と同様に、ＦＯＤセンサからの信号を処理し、得られたＡＥ個数の種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その両対数表示して得られる散布図を図６に示した。この散布図からＡＥ個数の最大振幅値に対する回帰直線を求めた。この直線（Ｃ）は式（８）で示され、その勾配は−２．６７である。
【００５６】
ｙ＝−２．６７ｘ＋１０．１８ ・・・（８）
（式中、ｙはｌｏｇ（ＡＥ個数）、ｘはｌｏｇ（最大振幅値）を表す。）
【００５７】
実施例の結果から、腐食が有る場合の回帰直線の勾配は−２より大きく、腐食が無い場合には勾配は−２より小さい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る保温材下腐食検査方法によれば、簡便、且つ安価で精度良く保温材下の腐食を検出することができる。保温材を取り外すことなく腐食検査することができるので、保守・点検の際の保温材解体に係るコストを大幅に削減することができる。ＦＯＤセンサは防爆性と耐久性とを有するため大規模な設備を有する化学プラントの他に、石油化学プラントのような防爆地域を有するプラント内においても常時設置することが可能である。従って、機器の保温材下腐食検査を必要とする様々な産業において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 光ファイバ
２ 光源
３ 光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）
４ 光ファイバ
５ 光源
６ 検出器
７ ＡＯＭ
８ ハーフミラー
９ ハーフミラー
１０ 配管
１１ 滴下装置
１２ 加熱装置
１３ 保温材
１４ 光ファイバドップラセンサ（ＦＯＤセンサ）
１６ フランジ部
１７ クランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保温材が取り付けられている機器の保温材下腐食を検査する方法であって、
光ファイバドップラセンサを上記機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション信号とし、そのアコースティック・エミッション信号およびその最大振幅値を記録し、そのアコースティック・エミッション信号にフィルタリング処理を施してノイズであるアコースティック・エミッション信号は除去し、順次得られるアコースティック・エミッション信号の発生個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するアコースティック・エミッション信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴とする保温材下腐食の検査方法。
【請求項２】
閾値を＋／−３００ｍＶとし、閾値を超える振幅が得られる時点より前の５００μｓ、後の１５００μｓの波形を１個のアコースティック・エミッション信号とすることを特徴とする請求項１記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項３】
フィルタリング処理が、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の波形の振幅の二乗平均平方根値を求め、前と後との二乗平均平方根値の比が一定以下の波形はノイズであるアコースティック・エミッション信号として除くことを特徴とする請求項１記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項４】
前と後との二乗平均平方根値の比が１：２以下である請求項３記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項５】
回帰直線の勾配が−２より大きい場合に腐食が有ると判断することを特徴とする保温材下腐食の検査方法。
【請求項１】
保温材が取り付けられている機器の保温材下腐食を検査する方法であって、
光ファイバドップラセンサを上記機器に取り付けて得られる信号について、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の一定時間の波形を１個のアコースティック・エミッション信号とし、そのアコースティック・エミッション信号およびその最大振幅値を記録し、そのアコースティック・エミッション信号にフィルタリング処理を施してノイズであるアコースティック・エミッション信号は除去し、順次得られるアコースティック・エミッション信号の発生個数について種々の最大振幅値に対する度数分布を求め、その度数分布の両対数表示によって得られる散布図から最大振幅値に対するアコースティック・エミッション信号の発生個数の回帰直線を求め、その回帰直線の勾配に基づいて機器の腐食の有無を判断することを特徴とする保温材下腐食の検査方法。
【請求項２】
閾値を＋／−３００ｍＶとし、閾値を超える振幅が得られる時点より前の５００μｓ、後の１５００μｓの波形を１個のアコースティック・エミッション信号とすることを特徴とする請求項１記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項３】
フィルタリング処理が、閾値を超える振幅が得られる時点の前後の波形の振幅の二乗平均平方根値を求め、前と後との二乗平均平方根値の比が一定以下の波形はノイズであるアコースティック・エミッション信号として除くことを特徴とする請求項１記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項４】
前と後との二乗平均平方根値の比が１：２以下である請求項３記載の保温材下腐食の検査方法。
【請求項５】
回帰直線の勾配が−２より大きい場合に腐食が有ると判断することを特徴とする保温材下腐食の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８０９３７（Ｐ２０１１−８０９３７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３５０３１（Ｐ２００９−２３５０３１）
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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