補修溶接き裂の監視方法および監視システム
【課題】導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂の進展を監視する。
【解決手段】補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して構造物に電流を流したときの補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程（工程Ｓ２）を行った後にその構造物を用いたプラントを運転する（工程Ｓ３）。その後、電圧印加位置に電圧を印加して構造物に電流を流し、電位差測定位置における実測電位差を測定し（工程Ｓ４）、基準電位差および実測電位差に基づいて補修溶接き裂が進展したか否かを判定する（工程Ｓ５）ことにより、補修溶接き裂の進展を監視する。
【解決手段】補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して構造物に電流を流したときの補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程（工程Ｓ２）を行った後にその構造物を用いたプラントを運転する（工程Ｓ３）。その後、電圧印加位置に電圧を印加して構造物に電流を流し、電位差測定位置における実測電位差を測定し（工程Ｓ４）、基準電位差および実測電位差に基づいて補修溶接き裂が進展したか否かを判定する（工程Ｓ５）ことにより、補修溶接き裂の進展を監視する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法および監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントの原子炉一次系水に接する原子炉圧力容器炉内構造物や原子炉一次系配管などの構造物においては、高温水という使用環境に晒されて応力腐食割れ（ＳＣＣ）を発生する場合がある。万が一、このような構造物にＳＣＣなどによるき裂が発生した場合には、肉盛溶接や当て板溶接などの補修溶接によってき裂部分を腐食環境から隔離し、プラント運転中におけるき裂の進展を抑制する方法がある。
【０００３】
実機構造物にこのような補修溶接を適用した場合には、その後のプラント運転以降に、構造物内部に隔離されたき裂の状態を監視し、健全性を確認することが望ましい。き裂の形状を確認する方法としては、超音波探傷法、渦流探傷法、電位差法などがある。通常、超音波探傷法や過流探傷法ではき裂形状の微小な変化を検出するための感度は鈍い。一方、電位差法は測定条件を整えることによって感度の高い測定が可能であり、き裂状態の微小な変化を捉えることができる。
【０００４】
特許文献１には、平板状試験体の表面き裂に対する電位差法によるき裂形状の簡易評価方法が開示されている。この方法では、電位差法による計測電位差から電位差比を求め、別途作成したき裂長さと電位差比の関係を示すマスターカーブとの関係からき裂深さ、き裂の表面長さを決定する。
【特許文献１】特開平１０−３００６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
き裂の補修溶接を施工し、プラントの運転を再開した後、内部に隔離されたき裂の状態を監視し、運転期間中にき裂が進展していないことを確認するための手段は知られていない。
【０００６】
そこで、本発明は、プラントなどの構造物の表面に存在するき裂が補修溶接されている場合に、補修後のき裂の進展を精度良く監視できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法において、前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程と、前記基準電位差測定工程の後に、前記電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記電位差測定位置における実測電位差を測定する実測電位差測定工程と、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視システムにおいて、電源と、前記電源に接続された一対の電圧印加プローブと、電位差計と、前記電位差計に接続された少なくとも一対の電位差計測プローブと、前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される基準電位差を記憶する基準電位差記憶手段と、前記基準電位差の測定後に、前記電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の前記電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される実測電位差を記憶する実測電位差記憶手段と、前記基準電位差記憶手段および前記実測電位差記憶手段に接続され、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラントなどの構造物の表面に存在するき裂が補修溶接されている場合に、補修後のき裂の進展を精度良く監視できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る補修溶接き裂の監視方法の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、原子力発電プラントの構造物を例として説明するが、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂を監視する方法として、他の構造物にも適用可能である。
【００１１】
［第１の実施の形態］
図２は、本発明に係る第１の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【００１２】
本実施の形態の補修溶接き裂の監視システム７は、電位差計８、直流電源９、電流交番用スイッチ１０およびデータ収集・制御装置１１を有している。電位差計８、直流電源９および電流交番用スイッチ１０は、それぞれデータ収集・制御装置１１に接続されている。
【００１３】
直流電源９には電圧印加プローブ１４が電圧印加線１５を介して接続されている。直流電源９には、電流交番用スイッチ１０が接続されていて、電圧印加プローブ１４に流す直流電流が交番できるようになっている。
【００１４】
電位差計８には、７対１４個の電位差計測プローブ１２が２本の電位差計測線１３を介して、それぞれ電気的には独立して接続されている。電位差計測プローブ１２で測定される電位は電位差計８を介して、データ収集・制御装置１１に伝達されるようになっている。なお、電位差計測プローブ１２は７対の例で示したが、計測するき裂の長さによって増減が可能であり、また、電位差計測線１３もそのき裂の長さなどに応じて増減させてもよい。
【００１５】
データ収集・制御装置１１は、電源制御器３４、データ受信器３５を有している。直流電源９および電流交番用スイッチ１０に接続されて、電源を制御する電源制御器３４を有している。データ受信器３５は、電位差計８を介して伝達される電位差を受信するとともに、その電位差に対応する直流電源９の電圧および電流を電源制御器３４から受信する。
【００１６】
また、データ収集・制御装置１１は、基準電位差記憶手段２１、実測電位差記憶手段２３および推定用電位差記憶手段２５を有していて、データ受信器３５で受信したデータを記憶できるようになっている。さらに、データ収集・制御装置１１は、基準電位差記憶手段２１および実測電位差記憶手段２３に接続された判定手段３２、並びに、基準電位差記憶手段２１、実測電位差記憶手段２３および推定用電位差記憶手段２５に接続された判定手段３２を有している。判定手段３２および推定手段３３には表示手段３１が接続されている。
【００１７】
図３は、本実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す斜視図である。
【００１８】
原子力発電プラントの配管などの構造物４の表面に生じたき裂は、き裂部分をそのまままたは切除して肉盛溶接で補修する肉盛法や、き裂部分を当て板した後に溶接して補修する当て板溶接法などの方法により補修溶接される場合がある。本実施の形態の補修溶接き裂の監視システム７は、補修溶接によって補修溶接部６で覆われた補修溶接き裂５の進展を監視し、健全性を確認するためのシステムである。
【００１９】
次に、この補修溶接き裂の監視システム７を用いたき裂計測方法について説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【００２１】
原子力発電プラントの配管などの構造物４の表面に生じたき裂は、肉盛溶接や当て板溶接などの方法により補修溶接される（工程Ｓ１）。
【００２２】
次に、補修溶接された構造物４の補修溶接き裂５の近傍において、電圧を印加して電流を流したときの基準電位差を評価する（工程Ｓ２）。この工程Ｓ２を基準電位差測定工程と呼ぶこととする。
【００２３】
図４は、本実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【００２４】
本実施の形態では、補修溶接き裂５を挟んで、構造物４の表面に７対１４点の電位差測定位置に電位差計測プローブ１２を設置している。
【００２５】
電位差計測プローブ１２は、たとえばスポット溶接により構造物４の表面に取り付けられる。なお、電位差計測プローブ１２の個数は７対１４個に限定されるものではなく、き裂の大きさや、目標とするき裂の同定精度などに応じて任意に設定することができる。
【００２６】
電位差計測プローブ１２を挟む構造物４の表面の電位差測定位置を挟んだ電圧印加位置には、一対の電流印加プローブ１４が設けられている。電流印加プローブ１４は、たとえばスポット溶接により構造物４の表面に取り付けられる。なお、スポット溶接ではなくても、電流印加プローブ１４と構造物４とを抵抗が小さい状態で導通させれば、単に接触させるだけでもよい。
【００２７】
電位差法としては一般に、直流法と交流法の２種類の手法が知られており、いずれの手法も採用することができる。ここでは、交番型の直流電位差法による監視システム７を用いている。
【００２８】
本実施の形態における電位差測定位置は、補修溶接き裂が延びる方向に沿った７箇所に、補修溶接き裂５を挟んだ７対の位置であり、それぞれＡ３、Ａ２、Ａ１、Ａ０、Ａ１’、Ａ２’、Ａ３’と呼ぶこととする。また、それぞれの電位差測定位置の間での電位差Ｖｉは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１と表すこととする。つまり、工程Ｓ２において、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１、Ｖ０、Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’の７つの基準電位差が得られる。この基準電位差Ｖｉは、基準電位差記憶手段２１に記憶される。
【００２９】
このように補修溶接の後に、補修溶接き裂５の近傍の電位差を測定しておいてから、その構造物４を用いている原子力発電プラントを再度発電の用に供する（工程Ｓ３）。
【００３０】
補修溶接後の原子力発電プラントの運転を再開し、所定の時間が経過した後、補修溶接き裂５の進展を判定する。この判定は、たとえば原子力発電プラントの定期点検時に行うことができる。また、原子力発電プラントの運転中であっても可能である。
【００３１】
補修溶接き裂５の進展の判定のために、まず、構造物４の電圧印加位置に電流印加プローブ１４を取り付けて、補修溶接き裂５の近傍に電流を流して、電圧測定位置に取り付けた電位差計測プローブ１２によって電位差を測定する（工程Ｓ４）。この工程Ｓ４を、実測電位差測定工程と呼ぶこととする。
【００３２】
ここで、電圧印加位置および電位差測定位置の補修溶接き裂５に対する位置は、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）と同じとする。測定された電位差Ｖｉｎは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｎと表すこととする。つまり、工程Ｓ４において、Ｖ３ｎ、Ｖ２ｎ、Ｖ１ｎ、Ｖ０ｎ、Ｖ１ｎ’、Ｖ２ｎ’、Ｖ３ｎ’の７つの実測電位差が得られる。この基準電位差Ｖ１ｎは、実測電位差記憶手段２３に記憶される。
【００３３】
次に、判定手段３２は、基準電位差Ｖｉおよび実測電位差Ｖｉｒを用いて、補修溶接き裂５が進展したか否かを判定する（工程Ｓ５）。この工程Ｓ５を判定工程と呼ぶこととする。判定結果は、表示手段３１に表示される。
【００３４】
実測電位差Ｖｉｎと基準電位差Ｖｉに差が生じている場合に、補修溶接き裂５が進展していると判定する。あるいは、計測誤差を考慮して、その差の絶対値が所定の値以上の場合に、補修溶接き裂５が進展していると判定してもよい。
【００３５】
補修溶接き裂５が進展していると判定された場合には、推定手段３３はき裂進展量を推定し（工程Ｓ７）、進展していないと判定された場合には、そこでその時点での監視は終了し、再度、原子力発電プラントの運転を再開する（工程Ｓ６）。なお、原子力発電プラントの運転を再開した後、さらに所定の時間の経過後、工程Ｓ４および工程Ｓ５を繰り返して、補修溶接き裂の進展を判定する。
【００３６】
き裂進展量を推定する場合には、予め推定用電位差を測定しておく（工程Ｓ８）。この工程Ｓ８を推定用電位差測定工程と呼ぶ。
【００３７】
推定用電位差とは、き裂深さ、き裂長さなどが既知である様々な組み合わせの形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂について、電圧印加位置に電圧を印加して模擬き裂が形成された模擬構造物に電流を流したときの電位差測定位置において測定した電位差である。ここで、電圧印加位置および電位差測定値の補修溶接き裂に対する位置は、工程Ｓ２および工程Ｓ４と同じとする。推定用電位差は、推定用電位差記憶手段２５に記憶される。
【００３８】
推定手段３３は、実測電位差Ｖｉｎを推定用電位差と照合することにより、補修溶接き裂５の形状を同定し、その進展量を推定する。推定結果は、表示手段３１に表示される。
【００３９】
なお、実測電位差Ｖｉｎと同じ推定用電位差が取得されていない場合であっても、複数の推定用電位差に対応する補修溶接き裂の形状を内挿することなどにより、補修溶接き裂５の形状を同定することが可能である。また、推定用電位差は、必ずしも実際に補修溶接き裂を構造物に形成させて実測する必要はなく、たとえば有限要素法などを用いた電位分布解析を行うことにより求めてもよい。
【００４０】
このようにプラント運転前の補修溶接き裂近傍の基準電位差を測定しておくことにより、プラント運転後に測定した実測電位差を用いて補修溶接き裂の進展を判定することができる。また、予め様々な形状の補修溶接き裂の近傍における推定用電位差を測定しておくことにより、実測電位差を用いて、補修溶接き裂の形状を同定することが可能で、補修溶接き裂の進展量を推定することもできる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【００４２】
本実施の形態では、第１の実施の形態に、参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）、基準電位差の規格化工程（工程Ｓ２２）、参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）、実測電位差の規格化工程（工程Ｓ４２）が追加されている。
【００４３】
図７は、本実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【００４４】
この監視システム７は、第１の実施の形態の監視システムに、参照基準電位差記憶手段２２および参照実測電位差記憶手段２４が追加されたものである。
【００４５】
図８は、本実施の形態の参照基準電位差測定工程および参照実測電位差測定工程における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。図９は、図８のIX−IX矢視断面図である。
【００４６】
参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）および参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）は、それぞれ、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）および実測電位差測定工程（工程Ｓ４）とほぼ同時に行う。参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）および参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）では、いずれも補修溶接き裂５から離れた位置において、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）における電圧印加位置と電位差測定値を同じ配置にして、参照用の電位差を測定する。つまり、補修溶接き裂５がないだけで、電圧印加位置と電位差測定値のそれぞれの相対的な位置関係が基準電位差測定工程（工程Ｓ２）と同じになるように、電圧印加プローブ１４および電位差計測プローブ１２を構造物に取り付けて、電位差を測定する。
【００４７】
参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）で測定した参照基準電位差Ｖｉｒは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｒと表すこととする。つまり、工程Ｓ２１において、Ｖ３ｒ、Ｖ２ｒ、Ｖ１ｒ、Ｖ０ｒ、Ｖ１ｒ’、Ｖ２ｒ’、Ｖ３ｒ’の７つの参照基準電位差が得られる。この参照基準電位差Ｖ１ｒは、参照基準電位差記憶手段２２に記憶される。
【００４８】
参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）で測定した参照実測電位差Ｖｉｒｎは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｒｎと表すこととする。つまり、工程Ｓ４１において、Ｖ３ｒｎ、Ｖ２ｒｎ、Ｖ１ｒｎ、Ｖ０ｒｎ、Ｖ１ｒｎ’、Ｖ２ｒｎ’、Ｖ３ｒｎ’の７つの参照実測電位差が得られる。この参照実測電位差Ｖ１ｒｎは、参照実測電位差記憶手段２４に記憶される。
【００４９】
図１０は、本実施の形態における補修溶接部の電位差および参照電位差の測定結果の例である。なお、補修溶接部の電位差とは基準電位差あるいは実測電位差であり、参照電位差とは参照基準電位差あるいは参照実測電位差のことである。
【００５０】
基準電位差の規格化工程（工程Ｓ２２）および実測電位差の規格化工程（工程Ｓ４２）では、工程Ｓ２および工程Ｓ４で測定した、補修溶接部の電位差ＶｉおよびＶｉｎを、それぞれ参照基準電位差ＶｉｒおよびＶｉｒｎで規格化する。すなわち、工程Ｓ２２では、基準電位差Ｖｉを参照基準電位差Ｖｉｒで規格化し、（Ｖｉ／Ｖｉｒ）を新たな基準電位差とする。また、工程Ｓ４２では、実測電位差Ｖｉｎを参照実測電位差Ｖｉｎｒで規格化し、（Ｖｉｎ／Ｖｉｎｒ）を新たな実測電位差とする。
【００５１】
電位差の規格化は、たとえば判定手段３２が行う。規格化した電位差は、基準電位差記憶手段２１および実測電位差記憶手段２３に記憶させてもよいが、判定工程（工程Ｓ５）の直前に、判定手段３２で規格化し、そのまま判定に用いてもよい。
【００５２】
このように、補修溶接部の電位差を補修溶接き裂５から離れた位置での電位差で規格化することによって、温度などの電位差計測データへの影響が排除され、より正確な補修溶接き裂の進展の判定および進展量の推定ができる。
【００５３】
なお、参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）を基準電位差測定工程（工程Ｓ２）とほぼ同時に行うのは、補修溶接き裂形状以外の温度などの電位差計測データへ影響を与える条件が、基準電位差測定工程と同等とするためである。したがって、判定および同定に影響を与えない程度、測定時刻がずれていてもかまわない。また、参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）を実測電位差測定工程（工程Ｓ４）についても同様である。
【００５４】
また、参照用電位差の測定位置は、補修溶接き裂５が存在する構造物と同じである必要はなく、補修溶接き裂形状以外の電位差計測データへ影響を与える条件が同等とみなすことができる位置であればどこでもよい。
【００５５】
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。たとえば、電位差測定位置の数は、７対に限定されるものではなく、補修溶接き裂の形状や、き裂進展の判定の精度、き裂進展量の推定精度に応じて適宜増減してもよい。
【００５６】
また、電圧印加位置および電位差測定位置は、補修溶接き裂５の補修前の開口と同じ面である必要はなく、補修溶接き裂５の進展によって電位差が変化する位置であればどこでもよい。たとえば電圧印加位置および電位差測定位置のいずれか、あるいは両方が、補修溶接き裂５の補修前の開口の反対側の面に位置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【図８】本発明に係る第２の実施の形態の参照基準電位差測定工程および参照実測電位差測定工程における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。
【図９】図８のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接部の電位差および参照電位差の測定結果の例である。
【符号の説明】
【００５８】
４…構造物、５…補修溶接き裂、６…補修溶接部、７…監視システム、８…電位差計、９…直流電源、１０…電流交番用スイッチ、１１…データ収集・制御装置、１２…電位差計測プローブ、１３…電位差計測線、１４…電圧印加プローブ、１５…電圧印加線、２１…基準電位差記憶手段、２２…参照基準電位差記憶手段、２３…実測電位差記憶手段、２４…参照実測電位差記憶手段、２５…推定用電位差記憶手段、３１…表示手段、３２…判定手段、３３…推定手段、３４…電源制御器、３５…データ受信器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法および監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントの原子炉一次系水に接する原子炉圧力容器炉内構造物や原子炉一次系配管などの構造物においては、高温水という使用環境に晒されて応力腐食割れ（ＳＣＣ）を発生する場合がある。万が一、このような構造物にＳＣＣなどによるき裂が発生した場合には、肉盛溶接や当て板溶接などの補修溶接によってき裂部分を腐食環境から隔離し、プラント運転中におけるき裂の進展を抑制する方法がある。
【０００３】
実機構造物にこのような補修溶接を適用した場合には、その後のプラント運転以降に、構造物内部に隔離されたき裂の状態を監視し、健全性を確認することが望ましい。き裂の形状を確認する方法としては、超音波探傷法、渦流探傷法、電位差法などがある。通常、超音波探傷法や過流探傷法ではき裂形状の微小な変化を検出するための感度は鈍い。一方、電位差法は測定条件を整えることによって感度の高い測定が可能であり、き裂状態の微小な変化を捉えることができる。
【０００４】
特許文献１には、平板状試験体の表面き裂に対する電位差法によるき裂形状の簡易評価方法が開示されている。この方法では、電位差法による計測電位差から電位差比を求め、別途作成したき裂長さと電位差比の関係を示すマスターカーブとの関係からき裂深さ、き裂の表面長さを決定する。
【特許文献１】特開平１０−３００６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
き裂の補修溶接を施工し、プラントの運転を再開した後、内部に隔離されたき裂の状態を監視し、運転期間中にき裂が進展していないことを確認するための手段は知られていない。
【０００６】
そこで、本発明は、プラントなどの構造物の表面に存在するき裂が補修溶接されている場合に、補修後のき裂の進展を精度良く監視できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法において、前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程と、前記基準電位差測定工程の後に、前記電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記電位差測定位置における実測電位差を測定する実測電位差測定工程と、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視システムにおいて、電源と、前記電源に接続された一対の電圧印加プローブと、電位差計と、前記電位差計に接続された少なくとも一対の電位差計測プローブと、前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される基準電位差を記憶する基準電位差記憶手段と、前記基準電位差の測定後に、前記電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の前記電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される実測電位差を記憶する実測電位差記憶手段と、前記基準電位差記憶手段および前記実測電位差記憶手段に接続され、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラントなどの構造物の表面に存在するき裂が補修溶接されている場合に、補修後のき裂の進展を精度良く監視できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る補修溶接き裂の監視方法の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、原子力発電プラントの構造物を例として説明するが、導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂を監視する方法として、他の構造物にも適用可能である。
【００１１】
［第１の実施の形態］
図２は、本発明に係る第１の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【００１２】
本実施の形態の補修溶接き裂の監視システム７は、電位差計８、直流電源９、電流交番用スイッチ１０およびデータ収集・制御装置１１を有している。電位差計８、直流電源９および電流交番用スイッチ１０は、それぞれデータ収集・制御装置１１に接続されている。
【００１３】
直流電源９には電圧印加プローブ１４が電圧印加線１５を介して接続されている。直流電源９には、電流交番用スイッチ１０が接続されていて、電圧印加プローブ１４に流す直流電流が交番できるようになっている。
【００１４】
電位差計８には、７対１４個の電位差計測プローブ１２が２本の電位差計測線１３を介して、それぞれ電気的には独立して接続されている。電位差計測プローブ１２で測定される電位は電位差計８を介して、データ収集・制御装置１１に伝達されるようになっている。なお、電位差計測プローブ１２は７対の例で示したが、計測するき裂の長さによって増減が可能であり、また、電位差計測線１３もそのき裂の長さなどに応じて増減させてもよい。
【００１５】
データ収集・制御装置１１は、電源制御器３４、データ受信器３５を有している。直流電源９および電流交番用スイッチ１０に接続されて、電源を制御する電源制御器３４を有している。データ受信器３５は、電位差計８を介して伝達される電位差を受信するとともに、その電位差に対応する直流電源９の電圧および電流を電源制御器３４から受信する。
【００１６】
また、データ収集・制御装置１１は、基準電位差記憶手段２１、実測電位差記憶手段２３および推定用電位差記憶手段２５を有していて、データ受信器３５で受信したデータを記憶できるようになっている。さらに、データ収集・制御装置１１は、基準電位差記憶手段２１および実測電位差記憶手段２３に接続された判定手段３２、並びに、基準電位差記憶手段２１、実測電位差記憶手段２３および推定用電位差記憶手段２５に接続された判定手段３２を有している。判定手段３２および推定手段３３には表示手段３１が接続されている。
【００１７】
図３は、本実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す斜視図である。
【００１８】
原子力発電プラントの配管などの構造物４の表面に生じたき裂は、き裂部分をそのまままたは切除して肉盛溶接で補修する肉盛法や、き裂部分を当て板した後に溶接して補修する当て板溶接法などの方法により補修溶接される場合がある。本実施の形態の補修溶接き裂の監視システム７は、補修溶接によって補修溶接部６で覆われた補修溶接き裂５の進展を監視し、健全性を確認するためのシステムである。
【００１９】
次に、この補修溶接き裂の監視システム７を用いたき裂計測方法について説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【００２１】
原子力発電プラントの配管などの構造物４の表面に生じたき裂は、肉盛溶接や当て板溶接などの方法により補修溶接される（工程Ｓ１）。
【００２２】
次に、補修溶接された構造物４の補修溶接き裂５の近傍において、電圧を印加して電流を流したときの基準電位差を評価する（工程Ｓ２）。この工程Ｓ２を基準電位差測定工程と呼ぶこととする。
【００２３】
図４は、本実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【００２４】
本実施の形態では、補修溶接き裂５を挟んで、構造物４の表面に７対１４点の電位差測定位置に電位差計測プローブ１２を設置している。
【００２５】
電位差計測プローブ１２は、たとえばスポット溶接により構造物４の表面に取り付けられる。なお、電位差計測プローブ１２の個数は７対１４個に限定されるものではなく、き裂の大きさや、目標とするき裂の同定精度などに応じて任意に設定することができる。
【００２６】
電位差計測プローブ１２を挟む構造物４の表面の電位差測定位置を挟んだ電圧印加位置には、一対の電流印加プローブ１４が設けられている。電流印加プローブ１４は、たとえばスポット溶接により構造物４の表面に取り付けられる。なお、スポット溶接ではなくても、電流印加プローブ１４と構造物４とを抵抗が小さい状態で導通させれば、単に接触させるだけでもよい。
【００２７】
電位差法としては一般に、直流法と交流法の２種類の手法が知られており、いずれの手法も採用することができる。ここでは、交番型の直流電位差法による監視システム７を用いている。
【００２８】
本実施の形態における電位差測定位置は、補修溶接き裂が延びる方向に沿った７箇所に、補修溶接き裂５を挟んだ７対の位置であり、それぞれＡ３、Ａ２、Ａ１、Ａ０、Ａ１’、Ａ２’、Ａ３’と呼ぶこととする。また、それぞれの電位差測定位置の間での電位差Ｖｉは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１と表すこととする。つまり、工程Ｓ２において、Ｖ３、Ｖ２、Ｖ１、Ｖ０、Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’の７つの基準電位差が得られる。この基準電位差Ｖｉは、基準電位差記憶手段２１に記憶される。
【００２９】
このように補修溶接の後に、補修溶接き裂５の近傍の電位差を測定しておいてから、その構造物４を用いている原子力発電プラントを再度発電の用に供する（工程Ｓ３）。
【００３０】
補修溶接後の原子力発電プラントの運転を再開し、所定の時間が経過した後、補修溶接き裂５の進展を判定する。この判定は、たとえば原子力発電プラントの定期点検時に行うことができる。また、原子力発電プラントの運転中であっても可能である。
【００３１】
補修溶接き裂５の進展の判定のために、まず、構造物４の電圧印加位置に電流印加プローブ１４を取り付けて、補修溶接き裂５の近傍に電流を流して、電圧測定位置に取り付けた電位差計測プローブ１２によって電位差を測定する（工程Ｓ４）。この工程Ｓ４を、実測電位差測定工程と呼ぶこととする。
【００３２】
ここで、電圧印加位置および電位差測定位置の補修溶接き裂５に対する位置は、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）と同じとする。測定された電位差Ｖｉｎは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｎと表すこととする。つまり、工程Ｓ４において、Ｖ３ｎ、Ｖ２ｎ、Ｖ１ｎ、Ｖ０ｎ、Ｖ１ｎ’、Ｖ２ｎ’、Ｖ３ｎ’の７つの実測電位差が得られる。この基準電位差Ｖ１ｎは、実測電位差記憶手段２３に記憶される。
【００３３】
次に、判定手段３２は、基準電位差Ｖｉおよび実測電位差Ｖｉｒを用いて、補修溶接き裂５が進展したか否かを判定する（工程Ｓ５）。この工程Ｓ５を判定工程と呼ぶこととする。判定結果は、表示手段３１に表示される。
【００３４】
実測電位差Ｖｉｎと基準電位差Ｖｉに差が生じている場合に、補修溶接き裂５が進展していると判定する。あるいは、計測誤差を考慮して、その差の絶対値が所定の値以上の場合に、補修溶接き裂５が進展していると判定してもよい。
【００３５】
補修溶接き裂５が進展していると判定された場合には、推定手段３３はき裂進展量を推定し（工程Ｓ７）、進展していないと判定された場合には、そこでその時点での監視は終了し、再度、原子力発電プラントの運転を再開する（工程Ｓ６）。なお、原子力発電プラントの運転を再開した後、さらに所定の時間の経過後、工程Ｓ４および工程Ｓ５を繰り返して、補修溶接き裂の進展を判定する。
【００３６】
き裂進展量を推定する場合には、予め推定用電位差を測定しておく（工程Ｓ８）。この工程Ｓ８を推定用電位差測定工程と呼ぶ。
【００３７】
推定用電位差とは、き裂深さ、き裂長さなどが既知である様々な組み合わせの形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂について、電圧印加位置に電圧を印加して模擬き裂が形成された模擬構造物に電流を流したときの電位差測定位置において測定した電位差である。ここで、電圧印加位置および電位差測定値の補修溶接き裂に対する位置は、工程Ｓ２および工程Ｓ４と同じとする。推定用電位差は、推定用電位差記憶手段２５に記憶される。
【００３８】
推定手段３３は、実測電位差Ｖｉｎを推定用電位差と照合することにより、補修溶接き裂５の形状を同定し、その進展量を推定する。推定結果は、表示手段３１に表示される。
【００３９】
なお、実測電位差Ｖｉｎと同じ推定用電位差が取得されていない場合であっても、複数の推定用電位差に対応する補修溶接き裂の形状を内挿することなどにより、補修溶接き裂５の形状を同定することが可能である。また、推定用電位差は、必ずしも実際に補修溶接き裂を構造物に形成させて実測する必要はなく、たとえば有限要素法などを用いた電位分布解析を行うことにより求めてもよい。
【００４０】
このようにプラント運転前の補修溶接き裂近傍の基準電位差を測定しておくことにより、プラント運転後に測定した実測電位差を用いて補修溶接き裂の進展を判定することができる。また、予め様々な形状の補修溶接き裂の近傍における推定用電位差を測定しておくことにより、実測電位差を用いて、補修溶接き裂の形状を同定することが可能で、補修溶接き裂の進展量を推定することもできる。
【００４１】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【００４２】
本実施の形態では、第１の実施の形態に、参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）、基準電位差の規格化工程（工程Ｓ２２）、参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）、実測電位差の規格化工程（工程Ｓ４２）が追加されている。
【００４３】
図７は、本実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【００４４】
この監視システム７は、第１の実施の形態の監視システムに、参照基準電位差記憶手段２２および参照実測電位差記憶手段２４が追加されたものである。
【００４５】
図８は、本実施の形態の参照基準電位差測定工程および参照実測電位差測定工程における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。図９は、図８のIX−IX矢視断面図である。
【００４６】
参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）および参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）は、それぞれ、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）および実測電位差測定工程（工程Ｓ４）とほぼ同時に行う。参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）および参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）では、いずれも補修溶接き裂５から離れた位置において、基準電位差測定工程（工程Ｓ２）における電圧印加位置と電位差測定値を同じ配置にして、参照用の電位差を測定する。つまり、補修溶接き裂５がないだけで、電圧印加位置と電位差測定値のそれぞれの相対的な位置関係が基準電位差測定工程（工程Ｓ２）と同じになるように、電圧印加プローブ１４および電位差計測プローブ１２を構造物に取り付けて、電位差を測定する。
【００４７】
参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）で測定した参照基準電位差Ｖｉｒは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｒと表すこととする。つまり、工程Ｓ２１において、Ｖ３ｒ、Ｖ２ｒ、Ｖ１ｒ、Ｖ０ｒ、Ｖ１ｒ’、Ｖ２ｒ’、Ｖ３ｒ’の７つの参照基準電位差が得られる。この参照基準電位差Ｖ１ｒは、参照基準電位差記憶手段２２に記憶される。
【００４８】
参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）で測定した参照実測電位差Ｖｉｒｎは、電位差測定位置を表す符号を用いて表すこととし、たとえば電位差測定位置Ａ１における電位をＶ１ｒｎと表すこととする。つまり、工程Ｓ４１において、Ｖ３ｒｎ、Ｖ２ｒｎ、Ｖ１ｒｎ、Ｖ０ｒｎ、Ｖ１ｒｎ’、Ｖ２ｒｎ’、Ｖ３ｒｎ’の７つの参照実測電位差が得られる。この参照実測電位差Ｖ１ｒｎは、参照実測電位差記憶手段２４に記憶される。
【００４９】
図１０は、本実施の形態における補修溶接部の電位差および参照電位差の測定結果の例である。なお、補修溶接部の電位差とは基準電位差あるいは実測電位差であり、参照電位差とは参照基準電位差あるいは参照実測電位差のことである。
【００５０】
基準電位差の規格化工程（工程Ｓ２２）および実測電位差の規格化工程（工程Ｓ４２）では、工程Ｓ２および工程Ｓ４で測定した、補修溶接部の電位差ＶｉおよびＶｉｎを、それぞれ参照基準電位差ＶｉｒおよびＶｉｒｎで規格化する。すなわち、工程Ｓ２２では、基準電位差Ｖｉを参照基準電位差Ｖｉｒで規格化し、（Ｖｉ／Ｖｉｒ）を新たな基準電位差とする。また、工程Ｓ４２では、実測電位差Ｖｉｎを参照実測電位差Ｖｉｎｒで規格化し、（Ｖｉｎ／Ｖｉｎｒ）を新たな実測電位差とする。
【００５１】
電位差の規格化は、たとえば判定手段３２が行う。規格化した電位差は、基準電位差記憶手段２１および実測電位差記憶手段２３に記憶させてもよいが、判定工程（工程Ｓ５）の直前に、判定手段３２で規格化し、そのまま判定に用いてもよい。
【００５２】
このように、補修溶接部の電位差を補修溶接き裂５から離れた位置での電位差で規格化することによって、温度などの電位差計測データへの影響が排除され、より正確な補修溶接き裂の進展の判定および進展量の推定ができる。
【００５３】
なお、参照基準電位差測定工程（工程Ｓ２１）を基準電位差測定工程（工程Ｓ２）とほぼ同時に行うのは、補修溶接き裂形状以外の温度などの電位差計測データへ影響を与える条件が、基準電位差測定工程と同等とするためである。したがって、判定および同定に影響を与えない程度、測定時刻がずれていてもかまわない。また、参照実測電位差測定工程（工程Ｓ４１）を実測電位差測定工程（工程Ｓ４）についても同様である。
【００５４】
また、参照用電位差の測定位置は、補修溶接き裂５が存在する構造物と同じである必要はなく、補修溶接き裂形状以外の電位差計測データへ影響を与える条件が同等とみなすことができる位置であればどこでもよい。
【００５５】
なお、以上の説明は単なる例示であり、本発明は上述の各実施の形態に限定されず、様々な形態で実施することができる。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。たとえば、電位差測定位置の数は、７対に限定されるものではなく、補修溶接き裂の形状や、き裂進展の判定の精度、き裂進展量の推定精度に応じて適宜増減してもよい。
【００５６】
また、電圧印加位置および電位差測定位置は、補修溶接き裂５の補修前の開口と同じ面である必要はなく、補修溶接き裂５の進展によって電位差が変化する位置であればどこでもよい。たとえば電圧印加位置および電位差測定位置のいずれか、あるいは両方が、補修溶接き裂５の補修前の開口の反対側の面に位置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接き裂の監視方法の手順を示すフロー図である。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態の補修溶接き裂の監視システムのブロック図である。
【図８】本発明に係る第２の実施の形態の参照基準電位差測定工程および参照実測電位差測定工程における電圧印加プローブおよび電位差計測プローブの取り付け位置を示す平面図である。
【図９】図８のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】本発明に係る第２の実施の形態における補修溶接部の電位差および参照電位差の測定結果の例である。
【符号の説明】
【００５８】
４…構造物、５…補修溶接き裂、６…補修溶接部、７…監視システム、８…電位差計、９…直流電源、１０…電流交番用スイッチ、１１…データ収集・制御装置、１２…電位差計測プローブ、１３…電位差計測線、１４…電圧印加プローブ、１５…電圧印加線、２１…基準電位差記憶手段、２２…参照基準電位差記憶手段、２３…実測電位差記憶手段、２４…参照実測電位差記憶手段、２５…推定用電位差記憶手段、３１…表示手段、３２…判定手段、３３…推定手段、３４…電源制御器、３５…データ受信器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法において、
前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程と、
前記基準電位差測定工程の後に、前記電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記電位差測定位置における実測電位差を測定する実測電位差測定工程と、
前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定工程と、
を有することを特徴とする補修溶接き裂の監視方法。
【請求項２】
前記補修溶接き裂は、肉盛法の補修溶接によって補修されたき裂であることを特徴とする請求項１に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項３】
前記補修溶接き裂は、当て板法の補修溶接によって補修されたき裂であることを特徴とする請求項１に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項４】
前記電位差測定位置は前記補修溶接き裂を挟んだ両側で対になっていて、前記電圧印加位置は前記電位差測定位置を挟んだ両側で対になっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項５】
前記電位差測定位置は、複数対であることを特徴とする請求項４に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項６】
複数の形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂が形成された模擬構造物に、前記補修溶接き裂に対する前記電圧印加位置と同じ前記模擬き裂に対する位置で電圧を印加して前記模擬構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂に対する前記電流測定位置と同じ前記模擬き裂に対する位置における推定用電位差を求める推定用電位差測定工程と、
前記実測電位差および前記推定用電位差に基づいて前記補修溶接き裂の進展量を求めるき裂進展量推定工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項７】
前記基準電位差測定工程と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、相対的な位置が前記電圧印加位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの、相対的な位置が前記電流測定位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる複数の参照電位差測定位置における参照基準電位差を測定する参照基準電位差測定工程と、
前記基準電位差を前記参照基準電位差で規格化する工程と、
前記実測電位差測定工程と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、前記参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記参照電位差測定位置における参照実測電位差を測定する参照実測電位差測定工程と、
前記実測電位差を前記参照実測電位差で規格化する工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項８】
導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視システムにおいて、
電源と、
前記電源に接続された一対の電圧印加プローブと、
電位差計と、
前記電位差計に接続された少なくとも一対の電位差計測プローブと、
前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される基準電位差を記憶する基準電位差記憶手段と、
前記基準電位差の測定後に、前記電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の前記電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される実測電位差を記憶する実測電位差記憶手段と、
前記基準電位差記憶手段および前記実測電位差記憶手段に接続され、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする補修溶接き裂の監視システム。
【請求項９】
前記基準電位差の測定時と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、相対的な位置が前記電圧印加位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの、相対的な位置が前記電流測定位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる複数の参照電位差測定位置において測定される参照基準電位差を記憶する参照基準電位差記憶手段と、
前記実測電位差の測定時と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、前記参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記参照電位差測定位置において測定される参照実測電位差を記憶する参照実測電位差記憶手段と、
を有し、前記判定手段は、前記参照電位差で規格化した前記基準電位差と、前記参照実測電位差で規格化した前記実測電位差とに基づいて前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定するものであることを特徴とする請求項８に記載の補修溶接き裂の監視システム。
【請求項１０】
複数の形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂が形成された模擬構造物に、前記補修溶接き裂に対する前記電圧印加位置と同じ前記模擬き裂に対する位置で電圧を印加して前記模擬構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂に対する前記電流測定位置と同じ前記模擬き裂に対する位置において測定される推定用電位差を記憶する推定用電位差記憶手段と、
前記実測電位差および前記推定用電位差に基づいて前記補修溶接き裂の進展量を求めるき裂進展量推定手段と、
を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の補修溶接き裂の監視システム。
【請求項１】
導電性の構造物の表面に形成されたき裂を溶接によって補修した補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視方法において、
前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置における基準電位差を測定する基準電位差測定工程と、
前記基準電位差測定工程の後に、前記電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記電位差測定位置における実測電位差を測定する実測電位差測定工程と、
前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定工程と、
を有することを特徴とする補修溶接き裂の監視方法。
【請求項２】
前記補修溶接き裂は、肉盛法の補修溶接によって補修されたき裂であることを特徴とする請求項１に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項３】
前記補修溶接き裂は、当て板法の補修溶接によって補修されたき裂であることを特徴とする請求項１に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項４】
前記電位差測定位置は前記補修溶接き裂を挟んだ両側で対になっていて、前記電圧印加位置は前記電位差測定位置を挟んだ両側で対になっていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項５】
前記電位差測定位置は、複数対であることを特徴とする請求項４に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項６】
複数の形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂が形成された模擬構造物に、前記補修溶接き裂に対する前記電圧印加位置と同じ前記模擬き裂に対する位置で電圧を印加して前記模擬構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂に対する前記電流測定位置と同じ前記模擬き裂に対する位置における推定用電位差を求める推定用電位差測定工程と、
前記実測電位差および前記推定用電位差に基づいて前記補修溶接き裂の進展量を求めるき裂進展量推定工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項７】
前記基準電位差測定工程と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、相対的な位置が前記電圧印加位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの、相対的な位置が前記電流測定位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる複数の参照電位差測定位置における参照基準電位差を測定する参照基準電位差測定工程と、
前記基準電位差を前記参照基準電位差で規格化する工程と、
前記実測電位差測定工程と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、前記参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記参照電位差測定位置における参照実測電位差を測定する参照実測電位差測定工程と、
前記実測電位差を前記参照実測電位差で規格化する工程と、
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の補修溶接き裂の監視方法。
【請求項８】
導電性の構造物の表面に形成されたき裂を、溶接によってそのき裂の表面開口を覆うように補修された補修溶接き裂の進展を監視する補修溶接き裂の監視システムにおいて、
電源と、
前記電源に接続された一対の電圧印加プローブと、
電位差計と、
前記電位差計に接続された少なくとも一対の電位差計測プローブと、
前記補修溶接き裂の近傍の電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される基準電位差を記憶する基準電位差記憶手段と、
前記基準電位差の測定後に、前記電圧印加位置に前記電圧印加プローブを接触させて電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂の近傍の前記電位差測定位置に前記電位差計測プローブを接触させて測定される実測電位差を記憶する実測電位差記憶手段と、
前記基準電位差記憶手段および前記実測電位差記憶手段に接続され、前記基準電位差および前記実測電位差に基づいて、前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする補修溶接き裂の監視システム。
【請求項９】
前記基準電位差の測定時と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、相対的な位置が前記電圧印加位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流したときの、相対的な位置が前記電流測定位置と同じであって前記補修溶接き裂の影響が無視できる複数の参照電位差測定位置において測定される参照基準電位差を記憶する参照基準電位差記憶手段と、
前記実測電位差の測定時と前記構造物の状態がほぼ同一の状態のときに、前記参照電圧印加位置に電圧を印加して前記構造物に電流を流し、前記参照電位差測定位置において測定される参照実測電位差を記憶する参照実測電位差記憶手段と、
を有し、前記判定手段は、前記参照電位差で規格化した前記基準電位差と、前記参照実測電位差で規格化した前記実測電位差とに基づいて前記補修溶接き裂が進展したか否かを判定するものであることを特徴とする請求項８に記載の補修溶接き裂の監視システム。
【請求項１０】
複数の形状の補修溶接き裂を模擬した模擬き裂が形成された模擬構造物に、前記補修溶接き裂に対する前記電圧印加位置と同じ前記模擬き裂に対する位置で電圧を印加して前記模擬構造物に電流を流したときの前記補修溶接き裂に対する前記電流測定位置と同じ前記模擬き裂に対する位置において測定される推定用電位差を記憶する推定用電位差記憶手段と、
前記実測電位差および前記推定用電位差に基づいて前記補修溶接き裂の進展量を求めるき裂進展量推定手段と、
を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の補修溶接き裂の監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１２２０９５（Ｐ２００８−１２２０９５Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０２９４７（Ｐ２００６−３０２９４７）
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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