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公開番号2025023322
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024214131,2023579887
出願日2024-12-09,2022-02-08
発明の名称亀裂検査システム
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人ぱるも特許事務所
主分類G01M 99/00 20110101AFI20250206BHJP(測定;試験)
要約【課題】流体を移送する配管の内部における亀裂の形状を精度よく推定できる亀裂検査システムを提供する。
【解決手段】亀裂検査システム1000は、配管40の表面における変形を撮影した画像情報と、配管40に付加される圧力情報、変位情報、温度情報の内の少なくとも一つと、を計測値として取得する計測部20と、取得された計測値を記憶する記憶部650と、記憶された画像情報に基づき導出される、配管40の変形を示す計測面変形ベクトルと、記憶された圧力情報、変位情報、温度情報の内の少なくとも一つの計測値と、を用いて配管40の内面における亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを推定する制御部10、30と、制御部10、30により推定された亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを表示する表示部641と、を備える。
【選択図】図28
特許請求の範囲【請求項１】
配管の表面における変形を撮影した画像情報と、前記配管に付加される圧力情報、前記配管の変位情報、前記配管の温度情報の内の少なくとも一つと、を計測値として取得する計測部と、
取得された前記計測値を記憶する記憶部と、
記憶された前記画像情報に基づき導出される、前記配管の変形を示す計測面変形ベクトルと、記憶された前記圧力情報、前記変位情報、前記温度情報の内の少なくとも一つの前記計測値と、を用いて前記配管の内面における亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを推定する制御部と、
前記制御部により推定された亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを表示する表示部と、を備えた、
亀裂検査システム。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記圧力情報、前記変位情報、前記温度情報の内の少なくとも一つの前記計測値が取得された、前記配管における計測位置情報と、前記画像情報とが、取得時刻と関連付けて前記記憶部に記録され、
前記制御部は、記憶された前記計測位置情報毎に亀裂の位置を推定すると共に、記憶された前記計測位置情報毎に亀裂の進展を推定して、推定された亀裂の進展により、前記配管内において移送される流体の前記配管からの漏れが発生する第１時期を推定し、
推定された前記計測位置情報毎の前記亀裂の位置と、対応する前記第１時期とを前記表示部に表示させる
請求項１に記載の亀裂検査システム。
【請求項３】
前記制御部は、
それぞれ異なる複数の前記配管に対して、前記配管毎の亀裂の進展と、前記配管毎の前記第１時期とを推定し、
各前記配管を前記第１時期の時期順に前記表示部に並べて表示すると共に、各前記配管に接続されて前記配管内を移送される前記流体の状態を測定する第２計測器を各前記配管に対応付けて前記表示部に表示する、
請求項２に記載の亀裂検査システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記亀裂の進展の推定結果に基づき、前記配管に流れる前記流体の圧力、あるいは、流量の少なくとも一方を制御する、
請求項２または請求項３に記載の亀裂検査システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、亀裂検査システムに関するものである。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
流体を移送する配管の内部に亀裂が発生すると、その内部を目視あるいは直接計測できないために、亀裂の状態を把握する検査を行うことが困難となり、その結果、配管内部を流れる液体、気体、粉体などの流体が亀裂を介して配管から漏れることがある。配管が接続される装置の運転中に配管から流体が漏れると、装置を停止させて点検、補修を行う必要があるため、計画外に装置を使用できない期間が発生してしまう。
このような問題を解決するために、構造物内部における亀裂の状態を、構造部の表面における画像に基づいて検査を行う、以下のような亀裂検査装置としての検査装置が開示されている。
【０００３】
即ち、従来の検査装置は、構造物に掛かる荷重が変化しているときに互いに異なる時刻に撮像された構造物の表面の画像であって、ひび割れの少なくとも一部を含む複数の画像を取得する取得部と、複数の画像に基づいて、構造物の表面におけるひび割れを境とする一方の側の第１局所領域の変位と、他方の側の第２局所領域の変位とを算出する変位算出部と、第１局所領域の変位と第２局所領域の変位とに基づいて、構造物の内部におけるひび割れの状態を推定する推定部とを備える（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開番号ＷＯ２０１９／１７６４６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の検査装置では、ひび割れを境とする一方の側の第１局所領域の変位と、他方の側の第２局所領域の変位とを算出する変位算出部と、第１局所領域の変位と第２局所領域の変位とに基づいて、構造物の内部における亀裂の状態の推定を行っている。
しかしながら通常、流体を移送する配管は、所望の場所へ所望の量の流体を移送するために、分岐路などを備えた複雑な構造形状を有しており、さらに、移送される流体においては圧力変化等も生じる。そのため、配管内部において亀裂が生じる位置、大きさなどの亀裂状態が変化することから、上記のような推定方法では、正確に配管内部の亀裂の状態を推定することが困難であるという課題があった。
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、流体を移送する配管の内部における亀裂を精度よく推定できる亀裂検査システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される亀裂検査システムは、
配管の表面における変形を撮影した画像情報と、前記配管に付加される圧力情報、前記配管の変位情報、前記配管の温度情報の内の少なくとも一つと、を計測値として取得する計測部と、
取得された前記計測値を記憶する記憶部と、
記憶された前記画像情報に基づき導出される、前記配管の変形を示す計測面変形ベクトルと、記憶された前記圧力情報、前記変位情報、前記温度情報の内の少なくとも一つの前記計測値と、を用いて前記配管の内面における亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを推定する制御部と、
前記制御部により推定された亀裂の大きさ、形状、あるいは位置の少なくとも一つを表示する表示部と、を備えた、
ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される亀裂検査システムによれば、精度よく推定された亀裂を作業者に提供できるため、適切な配管の保守保全業務を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１による亀裂検査装置の基本構成を示すブロック図である。
実施の形態１による亀裂検査装置における亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
実施の形態１による亀裂検査装置の検査対象の配管の構造を示す図である。
実施の形態１による亀裂検査装置の検査対象の配管の構造を示す図である。
実施の形態１による配管の形状をモデル化した形状モデルを示す斜視図である。
実施の形態１によるモデル生成部の制御の詳細を示すフロー図である。
実施の形態１による配管の亀裂発生面が要素に分割された様子を示す図である。
実施の形態１による配管の計測面が要素に分割された様子を示す図である。
実施の形態１による配管の亀裂発生面の各節点の変位変化量の差分による変位変化ベクトルを示す図である。
実施の形態１による配管の計測面の各節点のひずみの差分によるひずみ変化ベクトルを示す図である。
実施の形態１による配管の亀裂発生面の各節点の荷重変化量の差分による荷重変化ベクトルを示す図である。
実施の形態１による配管の計測面の各節点の変位変化量を表す変位変化ベクトルを示す図である。
実施の形態１による配管の計測面の各節点の角度変化量を表す角度変化ベクトルを示す図である。
実施の形態１による亀裂検査装置の計測部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態１による亀裂検査装置の亀裂状態解析部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態２による亀裂検査装置における亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
実施の形態２による亀裂検査装置の検査対象の配管の構造の一例を示す図である。
実施の形態２によるモデル生成部の制御工程の詳細を示すフロー図である。
実施の形態２による亀裂検査装置の計測部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態３によるモデル生成部の制御工程の詳細を示すフロー図である。
実施の形態３による亀裂検査装置の計測部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態３による亀裂検査装置における亀裂状態解析部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態４における配管の亀裂を検査する亀裂検査装置のモデル生成部の詳細工程を示すフロー図である。
実施の形態５による亀裂検査装置の基本構成を示すブロック図である。
実施の形態５による亀裂検査装置における亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
実施の形態５による亀裂検査装置における亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
実施の形態６による亀裂検査システムにおける亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
実施の形態６における亀裂検査システムの概略構成を示す図である。
実施の形態６における亀裂検査システムの概略構成を示す図である。
実施の形態６における亀裂検査システムの概略構成を示す図である。
各実施の形態における亀裂検査装置および亀裂検査システムのハードウェア構成例を説明する図である。
各実施の形態における亀裂検査装置および亀裂検査システムのハードウェア構成例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本実施の形態に係る配管４０の亀裂を検査する亀裂検査装置１００および亀裂検査方法について、図面を参照して説明する。なお、各図における同一符号は、同一もしくは相当部分を示している。
本実施の形態の亀裂検査装置１００は、液体、気体、粉体などの流体を移送する配管４０の内側に生じる亀裂を検査するものである。
【００１０】
図１は、実施の形態１による亀裂検査装置１００の基本構成を示すブロック図である。
図２は、実施の形態１による亀裂検査装置１００における亀裂検査方法の概略を示すフロー図である。
図３は、実施の形態１による亀裂検査装置１００の検査対象である配管４０の構造を示す図である。
図４は、図３に示す配管４０のＡ－Ａ線における断面図である。
図５は、実施の形態１による亀裂検査装置１００の検査対象である配管４０の形状をモデル化した形状モデルＭを示す斜視図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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