タンク底板連続板厚測定装置 TTMS の開発と 運用について 東亜非破壊検査株式会社 向野 英之 ．はじめに 連続板厚測定装置 SLOFEC をいち早く導入 石油コンビナート地域には、多くの屋外貯蔵 し、危険物保安技術協会の性能評価認定を取得 タンクが建設され安全性を確保するために多く し、 実機で多くの検査を行なってきた。しかし、 の検査が実施されている。特にタンク底板の検 タンク底板全面の板厚値を数値で表示する超音 査は、これまで超音波厚さ計による底板 波法による連続板厚測定に対するユーザーニー たり 枚当 ズの高まりから装置の開発を行った結果、超音 点の定点測定が行われてきたが、近年、 連続板厚測定による全面測定のニーズが多く 波 法 に よ る 連 続 板 厚 測 定 装 置 TOA TANK なってきている。これはタンク底板の裏面の局 MAPPING SYSTEM(以下 TTMS)として、昨 部腐食が予想以上に進行していること及び企業 年10月に危険物保安技術協会の性能評価認定を 責任にてタンクの維持管理を行うように義務付 取得した。 けられている点にあり、底板全面を連続して板 厚を測定することにより、底板全体の板厚管理 ．測定原理 が可能となることにある。弊社ではタンク底板 コーティング上からの板厚測定では、超音波 の接液側の腐食減肉を考慮し、探傷面側の表面 探傷法の R-B1方式でコーティングを含めた板 状況の影響を比較的受けにくい電磁気法による 厚 d1を測定し、コーティング部のみの厚さを渦 図 装置全体写真 23 Safety ＆ Tomorrow No.160 （2015.3） 流式膜厚計で測定する。測定時の探傷器の音速 20ch スキャナは、超音波センサと渦流セン は鋼板の縦波音速を用いるため、コーティング サ各20ch を図 部分は鋼板とコーティング材の音速比 C2/C1の 配置し、300mm 幅範囲を一走査で測定する。 分だけ厚く表示されるため膜厚計で測定した真 但し、20ch スキャナは、外周フレームの中に20 のコーティング厚さ d2に C2/C1を乗じて、次式 個の探触子が収まっている構造となっているた により鋼板の板厚 D を算出する。 め、探触子が隅肉溶接部の直近まで接近できな D ＝ d1−(d2× C2／ C1) に示すように 列に重複して い。また、隅肉溶接部近傍はグラインダーによ C1：コーティング材の縦波音速 る削り込みや溶接変形等の表面形状の影響を受 C2：鋼の縦波音速 けやすい。特に、裏面減肉が懸念され、板厚管 理が重要となる底部板と側板との隅肉溶接部近 傍の測定については、探触子をスキャナボック スの外に設置した ch スキャナが有効とな る。これは、溶接止端より7.5mm まで接近可 能で、探傷不能領域が小さく精度の高い測定が 可能となる。図 図 測定原理 に各々のスキャナの探傷不能 領域を示す。 ．装置構成 TTMS はスキャナ、インターフェース、制御 用パソコンの つのユニットから構成されてい る。 ⑴ 超音波センサ 超音波法が不得意とする腐食先端部の反射面 積の小さい減肉部からの反射波をより高い振幅 で得られるように振動子取付角及び振動子寸法 を設計し、実際のタンク底板腐食部切出し試験 図 20ch スキャナ 片を用いて検出性能の確認を繰返し行い開発し た広帯域二振動子探触子を採用している。 ⑵ 超 音 波 センサー 渦 流 センサー 超音波探傷器 膜厚計 スキャナ スキャナは図 キャナと図 傍用の に 示 す 一 般 部 用 の 20ch ス に示す底部板×側板隅肉溶接部近 ch スキャナがある。 スキャナ本体にコンパクト化した探傷器及び ガイドロー 膜厚計を搭載することで、太く長い探傷ケーブ ルをなくした。これにより、スキャナの操作性 水 供 給 ホース レーザー照 準 器 が向上し、探傷ケーブルが検出する外来ノイズ が低減され、また探傷ケーブル自体の断線故障 等による装置トラブルの減少を図っている。 Safety ＆ Tomorrow No.160 （2015.3） 24 図 スキャナ詳細 エ ン コ ーダ ⑶ インターフェース 複数の入力をひとつの信号として出力するマ ルチプレクサ方式により探傷器と制御パソコン を通信させることで、測定データを複合ケーブ ル 図 本で高速に転送可能とした。 1ch スキャナ 図 ⑷ マルチプレクサ方式 制御用パソコン 測定中に超音波波形の ∼20ch を同時に表 示する A スコープ波形と測定板厚値に応じた 色調により平面的に表示する C スコープ画像 をリアルタイムで表示可能であり、異常表示や 不表示が発生した場合、即時に再測定を実施す ることが可能である。図 に探傷画面及び探傷 中の C スコーブ画像を示す。 また、測定中の20ch の全ての波形収録を行 い、測定後に、全ての波形確認を行う事が可能 図 隅肉溶接部近傍の測定不能領域 図 である。これは、介在物と減肉部との確認、減 探傷画面及び探傷中 C スコーブ画 25 Safety ＆ Tomorrow No.160 （2015.3） 肉部先端の反射面積が異常に狭く、極端にエ マップとして表示することで、板厚の分布状況 コー高さが低い個所でも波形確認を行い、波形 を視覚的に把握することができ、また底部板全 から最小肉厚値を再測定可能である。また、自 体や底板、アニュラ板一枚ごとの最小値、平均 動解析による板厚表示を行っているが、収録さ 値なども自動算出し、データを一括管理するこ れた波形を確認することにより、より信頼性の とが可能である。図 にアニュラ板の詳細記録 高い評価を行う事が可能である。 を示す。消防危27号通知で示される項目及び各 測定値はその値に応じた色調によりカラー 図 所轄消防所局、消防本部が指定する項目を満た 板毎表示記録 Safety ＆ Tomorrow No.160 （2015.3） 26 表 位置検出精度 装置性能 走査方向 ±10㎜ 走査方向に直角 ±7.5㎜ エンコーダ精度 ±2.5㎜／500㎜（走査方向のみ） 連続測定ピッチ 5㎜ 測定（走査）速度 600㎜／ s 以下 測定可能な鋼材の板厚範囲 3.0㎜∼36.0㎜ 測定可能なコーティング材 種類 最大厚さ ガラスフレーク 2.0㎜ エポキシ 2.0㎜ タールエポキシ 2.0㎜ 亜鉛塗料 0.3㎜ 連続測定精度 ±0.2㎜ 温度安定性 ±0.1㎜/0℃，50℃（20℃基準） 時間安定性 ±0.1㎜/4Ｈ 電圧安定性 ±0.1㎜/85V∼135V す最小板厚値、最大減肉部のφ120、φ600の平 波が伝達できないコーティング材料（特定年代 均値、肉厚値の面積率等を表示可能である。 に施工されたガラスフレーク）②表面凹凸の著 しいコーティング底板 ③介在物の多い底部 ．装置性能 ④細い孔食の多いタンク等については超音波法 危険物保安技術協会による危険物関連設備等 に よ る 連 続 板 厚 測 定 が 困 難 と な る た め、 の性能評価の審査を受けるために消防危第27号 SLOFEC による検査を適用する。また、 通知の「連続板厚測定装置に関する性能」 に従っ のタンクで比較的腐食減肉の少ない底板に対し て実施した性能測定結果を表 ては、探傷スピードが速く、コストが安価な に示す。 基 SLOFEC、腐食発生確率が高く、構造上厳しい ．まとめ 応力環境にあるアニュラ部については、TTMS 消防法を満足する測定性能及び現場操作性能 を適用する組合せにより検査コストの低減と検 の優れた超音波法によるタンク底板連続板厚測 査精度の向上を行うことにより理想的なタンク 定装置 TTMS を開発することができた。 検査が運用される。 今後の連続測定の運用にあたっては、①超音 27 Safety ＆ Tomorrow No.160 （2015.3）
© Copyright 2024 ExpyDoc
![[LP ガス]北海道内でガス漏えい爆発事故(人的被害なし)が](http://s3.expydoc.com/store/data/007489229_1-60890262df9037e1b8b2bdeebef5740b-250x500.png)
![[都市ガス]愛知県内で火災事故(軽傷 1 名)が発生しました](http://s3.expydoc.com/store/data/007424493_1-d1d80f8f6546de94f2726b95ab4831e1-250x500.png)