特許 5973531 測定装置、測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973531

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】測定装置、測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/08 20060101AFI20160809BHJP

   G01B 11/24 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/08 Z

   G01B11/24 A

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-229924(P2014-229924)

(22)【出願日】2014年11月12日

(65)【公開番号】特開2016-95162(P2016-95162A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2015年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】荒川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】西田 秀高

(72)【発明者】

【氏名】松村 栄郎

(72)【発明者】

【氏名】森下 啓司

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８１９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１３６２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５１４１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６６２５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象配管と略平行に伸延する第１配管により案内され、前記第１配管の長手方向に沿って移動可能な第１移動部と、
前記測定対象配管を跨いで前記第１配管と反対側に、前記測定対象配管と略平行に伸延する第２配管により案内され、前記第２配管の長手方向に沿って移動可能な第２移動部と、
前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が一定に維持されるように、前記第１移動部と前記第２移動部とを接続する支持部材と、
前記支持部材に支持されて、前記第１移動部、前記第２移動部及び前記支持部材とともに移動し、前記測定対象配管の長手方向の各地点で、前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する測定部と、
を備え、
前記第１移動部は、前記第１配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置され、前記第１配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第１配管の長手方向に沿って移動する第１の前側移動体及び後側移動体と、前記第１の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第１の接続部材と、を備え、
前記第２移動部は、前記第２配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置された前記第２配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第２配管の長手方向に沿って移動する第２の前側移動体及び後側移動体と、前記第２の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第２の接続部材と、を備え、
前記支持部材は、前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が一定に維持されるように、前記第１の接続部材と前記第２の接続部材とを接続する
ことを特徴とする測定装置。

【請求項2】

前記第１移動部は、前記第１配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された接続バネを有する車輪を介して、その周囲を挟持しながら、前記第１配管の長手方向に沿って移動し、
前記第２移動部は、前記第２配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された接続バネを有する車輪を介して、その周囲を挟持しながら、前記第２配管の長手方向に沿って移動する
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記測定部は、３Ｄレーザースキャナ装置である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記測定部は、前記第１移動部の側から前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する第１の測定部と、前記第２移動部の側から、前記第１の測定部の測定位置と一部が重複するように前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する第２の測定部と、を有し、
前記測定装置は、前記第１の測定部の測定結果と、前記第２の測定部の測定結果と、に基づいて、前記第１の測定部の測定結果よりも広範囲に亘る、前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方の測定結果を算出する演算装置、を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。

【請求項5】

前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方の測定結果に基づいて算出される余寿命に応じて警告を発する警告部を、更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の測定装置。

【請求項6】

前記測定対象配管、前記第１配管及び前記第２配管は、ボイラー内部に設けられたボイラーチューブである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測定装置。

【請求項7】

前記支持部材は、前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が、前記測定対象配管の長手方向に対して略垂直な方向の位置に一定に維持されるように、前記第１移動部と前記第２移動部とを接続する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の測定装置。

【請求項8】

前記第１配管を跨いで前記測定対象配管と反対側に、前記測定対象配管と略平行に伸延する第２の測定対象配管と、
前記第２の測定対象配管を跨いで前記第１配管と反対側に、前記第２の測定対象配管と略平行に伸延する第３配管と、
前記第３配管により案内され、前記第３配管の長手方向に沿って移動可能な第３移動部と、
前記第１移動部、前記第３移動部との位置関係が一定に維持されるように、前記第１移動部と前記第３移動部とを接続する第２の支持部材と、
前記第２の支持部材に支持されて、前記第１移動部、前記第３移動部及び前記第２の支持部材とともに移動し、前記第２の測定対象配管の長手方向の各地点で、前記第２の測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する第３の測定部と、を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の測定装置。

【請求項9】

測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する測定方法であって、
測定対象配管と略平行に伸延する第１配管、及び、前記測定対象配管を跨いで前記第１配管と反対側において前記測定対象配管と略平行に伸延する第２配管に、夫々、前記第１配管により案内されて前記第１配管の長手方向に沿って移動可能な第１移動部、及び、前記第２配管により案内されて前記第２配管の長手方向に沿って移動可能な第２移動部とを、前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が一定に維持されるように設け、
前記第１移動部は、前記第１配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置され、前記第１配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第１配管の長手方向に沿って移動する第１の前側移動体及び後側移動体と、前記第１の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第１の接続部材と、を備え、
前記第２移動部は、前記第２配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置された前記第２配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第２配管の長手方向に沿って移動する第２の前側移動体及び後側移動体と、前記第２の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第２の接続部材と、を備え、
前記第１移動部及び前記第２移動部とともに移動する測定部により、前記測定対象配管の長手方向の各地点で、前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定することを特徴とする測定方法。

【請求項10】

前記測定対象配管は、互いに略平行に配置された３本以上の配管のうちの何れか１本の配管であり、前記第１配管及び前記第２配管は、前記３本以上の配管のうち、前記測定対象配管に隣接する配管である
ことを特徴とする請求項９に記載の測定方法。

【請求項11】

前記３本以上の配管は、ボイラー内部に設けられたボイラーチューブである
ことを特徴とする請求項１０に記載の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置、測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電所のボイラーには、過熱器、再熱器の伝熱管や、これらで加熱された蒸気をタービンに送るためのパイプ等、蒸気を循環させる細い配管（例えば、直径５０ｍｍ）が無数に通っている。これらの配管は、高温高圧（例えば、６００℃、２０ＭＰａ）の水蒸気等が流入出するとともに、高温環境下におかれるため、クリープ損傷が生じやすい。一方、これらの配管がクリープ損傷により破断した場合、大事故につながるため、定期的な余寿命検査がなされ、余寿命に応じて交換、修繕がなされている。このような背景にあって、これらの配管の余寿命検査は、種々、検討がなされており、例えば、特許文献１には、配管の使用環境に応じた余寿命の予測方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−３３１６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１には、配管の使用環境や配管の肉厚の測定結果等を夫々パラメータとして用いて、配管の余寿命の予測値を算出する方法が記載されているものの、配管の現状を認識するために適した測定装置は、何ら開示されていない。

【0005】

他方、これらの配管は、配管の内部に蒸気による酸化被膜が形成されたり、配管の外部に付着物が存在すると、局所的に温度上昇し、クリープ損傷が進行する場合がある。このようなクリープ損傷は、損傷箇所を予測するのは困難であるため、現状では、作業員が目視にて、クリープ損傷の度合いを示す指標の一つである配管の膨出の度合いを、長手方向の複数箇所に亘って確認するという作業を行っている。しかし、配管の膨出の度合いを目視にて判断するのは限界があり、又、クリープ損傷は一定量を超えてから急激に進行することを考慮すると、判断に誤りのない定量的な測定方法が求められる。加えて、過熱器、再熱器の伝熱管や、これらで加熱された蒸気をタービンに送るためのパイプは、密集して無数に配置されているため、大型の測定装置を使用することや、手作業で測定装置の較正（位置あわせ）をすることが困難である。

【0006】

そこで、本発明は、配管の外径又は外形、特にボイラーに用いられる配管の膨出量を、連続的、かつ、定量的に測定することを可能とする測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した課題を解決する主たる本発明は、測定対象配管と略平行に伸延する第１配管により案内され、前記第１配管の長手方向に沿って移動可能な第１移動部と、前記測定対象配管を跨いで前記第１配管と反対側に、前記測定対象配管と略平行に伸延する第２配管により案内され、前記第２配管の長手方向に沿って移動可能な第２移動部と、前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が一定に維持されるように、前記第１移動部と前記第２移動部とを接続する支持部材と、前記支持部材に支持されて、前記第１移動部、前記第２移動部及び前記支持部材とともに移動し、前記測定対象配管の長手方向の各地点で、前記測定対象配管の外径と外形の少なくとも一方を測定する測定部と、を備え、前記第１移動部は、前記第１配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置され、前記第１配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第１配管の長手方向に沿って移動する第１の前側移動体及び後側移動体と、前記第１の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第１の接続部材と、を備え、前記第２移動部は、前記第２配管の長手方向に沿って前側と後側とに配置された前記第２配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材を介して、その周囲を挟持しながら、前記第２配管の長手方向に沿って移動する第２の前側移動体及び後側移動体と、前記第２の前側移動体及び後側移動体の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第２の接続部材と、を備え、
前記支持部材は、前記第１移動部と前記第２移動部との位置関係が一定に維持されるように、前記第１の接続部材と前記第２の接続部材とを接続することを特徴とする測定装置である。本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

【発明の効果】

【0008】

本発明の測定装置によれば、配管の長手方向の各地点における外径又は外形を、連続的、かつ、定量的に測定することができる。そして、本発明の測定装置は、配管が密集するような環境下において、周囲の配管を利用して、測定位置に対する測定基準位置、測定基準方向が一定に維持されるように移動することができ、移動の前後で、測定前の較正が不要となり、作業効率が大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態における測定対象の配管の構成を示す図である。

【図2A】本発明の第１実施形態における測定装置の構成を示す側面図である。

【図2B】本発明の第１実施形態における測定装置の構成を示す平面図である。

【図2C】本発明の第１実施形態における測定装置の車輪の構成を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態における測定装置の移動の動作を示す図である。

【図4】本発明の第１実施形態における測定装置による演算処理を説明する図である。

【図5】本発明の第１実施形態における配管の膨出量と余寿命の関係を示す図である。

【図6A】本発明の第２実施形態における測定装置の構成を示す側面図である。

【図6B】本発明の第２実施形態における測定装置の構成を示す平面図である。

【図7】本発明のその他の実施形態における測定装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0011】

＜第１実施形態＞
===測定装置の構成===
本実施形態では、測定装置を用いて、ボイラーに用いられる配管（以下、「ボイラーチューブ」又は単に「配管」と言う）の膨出量を長手方向に、連続的に測定する態様について説明する。

【0012】

図１に、本実施形態に係る測定対象である配管Ｐの一例を示す。ボイラーに用いられる配管Ｐは、多数の略平行に伸延する細い配管（例えば、直径５０ｍｍ）から構成され、夫々の配管同士の間隔も配管の径と同程度で、配管が密集した状態となっている。配管Ｐは、例えば、低合金鋼等の材料から構成され、クリープ損傷が生じた場合、長手方向と略垂直な方向の断面の径が広がる（以下、「膨出」と言う）という特性を有する。本実施形態に係る測定装置は、これらの測定対象の配管の周囲（例えば、隣接位置）の配管をガイドとして利用して、配管の膨出量を、連続的に測定する。尚、本実施形態に係る測定装置が測定する「外径」とは、配管の膨出量を測定するための配管の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲（以下、「配管の周囲」と言う）の径の一部又は全部を意味する。

【0013】

以下、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、本実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す。尚、図２Ａは測定装置の側面図、図２Ｂは測定装置の平面図、図２Ｃは測定装置の有する車輪を示す図である。図２Ａ〜図２Ｃにおいて、Ｚ軸は、測定対象の配管Ｐ３の長手方向に沿う軸である。又、Ｘ軸は、測定対象の配管Ｐ３の長手方向と垂直な方向のうち、測定対象の配管Ｐ３と、測定装置がガイドとする配管Ｐ１及び配管Ｐ２とが隣接する方向に沿う軸である。又、Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に対して直交する軸を示すものである。以下の説明では、夫々、単に「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」と表し、矢印の示す方向を＋方向、矢印と逆の方向を−方向を表す。又、図２Ｂ中の矢印Ｍは、測定装置の移動方向を表す。

【0014】

本実施形態に係る測定装置は、測定対象の配管Ｐ３の両側に配設された配管Ｐ１、配管Ｐ２の長手方向に沿って移動する第１台車Ｒ及び第２台車Ｌと、第１台車Ｒと第２台車Ｌとを接続する支持部材Ｓと、支持部材Ｓに取り付けられ配管Ｐ３の外径を測定する測定部Ｔ１、Ｔ２とを備えて構成される。

【0015】

測定対象の配管Ｐ３は、図１で示した密集したボイラーに用いられる配管Ｐのいずれか一であり、配管Ｐ１、配管Ｐ２は、測定対象の配管Ｐ３の周囲の配管、例えば、隣接して配設された配管である。配管Ｐ１、配管Ｐ２は、配管Ｐ３と略平行（Ｚ方向）に伸延するように配設されている。そして、これらの配管の位置関係は、測定対象の配管Ｐ３を跨いで、配管Ｐ１と配管Ｐ２とが反対側に配設されたものとなっている。尚、「測定対象の配管Ｐ３を跨いで、配管Ｐ１と配管Ｐ２とが反対側に配設された」とは、配管Ｐ１、配管Ｐ２、測定対象の配管Ｐ３が、Ｘ方向に沿って一直線上に配設される態様のみならず、配管Ｐ１が測定対象の配管Ｐ３に対して＋Ｘ方向の側に配設され、配管Ｐ２が測定対象の配管Ｐ３に対して−Ｘ方向の側に配設された種々の位置関係の態様を含む語義である。例えば、配管Ｐ１及び配管Ｐ２が、測定対象の配管Ｐ３に対して手前位置（−Ｙ方向）に配設されていてもよい。

【0016】

第１台車Ｒ（第１移動部）は、配管Ｐ１に取り付けられたガイド機構である。第１台車Ｒは、配管Ｐ１の長手方向に沿って、前側（＋Ｚ方向）の移動体Ｒ１０と、後側（−Ｚ方向）の移動体Ｒ２０と、これらを接続する接続部材Ｒ３０と、により構成される（図２Ａを参照）。前側の移動体Ｒ１０と後側の移動体Ｒ２０は、同様の構成を有しており、いずれも、配管Ｐ１の周囲を、弾性部材（例えば、バネ部材）を囲むように配設して、弾性部材を介して挟持しながら、配管Ｐ１の長手方向に沿って移動する（詳細は後述する）。

【0017】

接続部材Ｒ３０は、前側の移動体Ｒ１０と後側の移動体Ｒ２０の位置関係（相対的な座標及び方向を表す。以下同じ。）を一定に維持するように、これらを接続する。接続部材Ｒ３０は、棒状の部材であり、例えば、その一端を前側の移動体Ｒ１０に螺子で固定し、他端を後側の移動体Ｒ２０に螺子で固定することにより、これらを接続する。このため、前側の移動体Ｒ１０と後側の移動体Ｒ２０とは、移動の前後で、略同一の位置関係に維持される。

【0018】

第２台車Ｌ（第２移動部）は、配管Ｐ２に取り付けられたガイド機構である。配管Ｐ２の長手方向に沿って、前側（＋Ｚ方向）の移動体Ｌ１０と、後側（−Ｚ方向）の移動体Ｌ２０と、前側の移動体Ｌ１０と後側の移動体Ｌ２０とを接続する接続部材Ｌ３０と、により構成される（図２Ａを参照）。前側の移動体Ｌ１０と後側の移動体Ｌ２０は、第１台車Ｒの前側の移動体Ｒ１０と後側の移動体Ｒ２０と同様に、いずれも、配管Ｐ２の周囲を、弾性部材（例えば、バネ部材）を囲むように配設して、弾性部材を介して挟持しながら、配管Ｐ２の長手方向に沿って移動する。又、接続部材Ｌ３０は、接続部材Ｒ３０と同様に、前側の移動体Ｌ１０と後側の移動体Ｌ２０の位置関係を固定するように、これらを接続し、これらが移動の前後で、同一の位置関係となるように維持する。

【0019】

尚、第１台車Ｒ、第２台車Ｌは、測定対象の配管Ｐ３の測定位置を把握するため、それらを構成する車輪（後述するＲ１３等）の一にロータリーエンコーダを有し、Ｚ方向の位置を検出することができる構成となっている（図示せず）。尚、第１台車Ｒ、第２台車Ｌは、配管に沿って移動する移動機構（移動部）の一例である。

【0020】

支持部材Ｓは、第１台車Ｒと第２台車Ｌとを、それらの位置関係が一定に維持されるように接続する部材である。支持部材Ｓは、例えば、Ｘ方向に伸延する棒状の部材であり、その一端を第１台車Ｒの接続部材Ｒ３０に螺子で固定し、他端を第２台車Ｌの接続部材Ｌ３０に螺子で固定することにより、これらを接続する。そして、第１台車Ｒと第２台車Ｌが測定対象の配管Ｐ３の長手方向に対して略垂直な方向（Ｘ方向）の位置に維持されるようにしている。尚、支持部材Ｓ、接続部材Ｒ３０、接続部材Ｌ３０を構成する材料は、外形が変形しにくい材料であれば、任意である。

【0021】

第１台車Ｒと第２台車Ｌの位置関係は、支持部材Ｓに接続されることにより、第１台車Ｒ及び第２台車Ｌの移動の前後で、一定に維持される。即ち、当該構成により、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓは、位置関係を一定に維持しながら、配管Ｐ３の長手方向に沿って移動する。尚、「位置関係が一定に維持される」とは、複数の構成要素の、構成要素同士を結ぶ線分の距離が一定の範囲内にあり、構成要素同士を結ぶ線分間で形成される角度が一定の範囲内であることを意味する（以下同じ）。

【0022】

測定部Ｔ１、Ｔ２は、支持部材Ｓに支持され、測定対象の配管Ｐ３の測定箇所の外径を、レーザ光を用いて測定する装置である。より詳細には、測定部Ｔ１、Ｔ２は、夫々、支持部材Ｓの第１台車Ｒの側に取り付けられた３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１と、支持部材Ｓの第２台車Ｌの側に取り付けられた３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２である。即ち、測定部Ｔ１、Ｔ２は、測定対象の配管Ｐ３を＋Ｘ方向側と−Ｘ方向側から挟むように配設される。そして、測定部Ｔ１、Ｔ２は、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓとともに、一体となって、位置関係を一定に維持しながら配管Ｐ３の長手方向に沿って移動する。当該構成により、測定部Ｔ１、Ｔ２の、配管Ｐ３の測定位置に対する基準とする座標（以下、測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２と言う）、及び、配管Ｐ３の測定位置に対する基準とする方向（以下、測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２と言う）は、移動の前後で一定に維持される（詳細は後述する）。尚、測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２とは、例えば、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２が、配管Ｐ３を測定する際の、配管Ｐ３の測定位置に対するレーザの出射位置を表す。又、測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２とは、例えば、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２の測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２から、配管Ｐ３の測定位置に対して出射するレーザの方向（中心となる方向）を表す。

【0023】

本実施形態に係る測定装置は、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓ、及び測定部Ｔ１、Ｔ２を一体として移動させ、測定対象の配管Ｐ３の長手方向の各地点で、測定部Ｔ１、Ｔ２を用いて当該配管Ｐ３の外径を測定する。そして、最終的に、これらの測定結果を合成（画像合成等）することにより、測定対象の配管Ｐ３の周囲の外径について、測定部Ｔ１、Ｔ２のいずれか一を用いた場合よりも広い周囲（例えば、配管の全周囲）に亘って算出する。

【0024】

=移動体の構成=
第１台車Ｒ、第２台車Ｌの移動体Ｒ１０、Ｒ２０、Ｌ１０、Ｌ２０は、夫々、同様の構成を有する。そのため、移動体Ｒ１０について、一例として説明する。移動体Ｒ１０は、第１枠部材Ｒ１１、第２枠部材Ｒ１２、第１車輪Ｒ１３、第２車輪Ｒ１４、第３車輪Ｒ１５、第４車輪Ｒ１６、ヒンジＲ１７、枠体結合部Ｒ１８を備えて、構成される。

【0025】

第１枠部材Ｒ１１は、配管Ｐ１の＋Ｘ方向の側に配置された、配管Ｐ１の周囲の外形（円筒形状）に沿う形状を呈する枠部材であり、第２枠部材Ｒ１２は、配管Ｐ１の−Ｘ方向の側に配置された、配管Ｐ１の周囲の外形（円筒形状）に沿う形状を呈する枠部材であり、配管Ｐ１は、第１枠部材Ｒ１１と第２枠部材Ｒ１２により、全周囲を囲繞される。より詳細には、第１枠部材Ｒ１１及び第２枠部材Ｒ１２は、配管Ｐ１の周囲の外形よりも大きい径を有する円筒を、円筒の高さ方向（Ｚ方向）に沿って略二分割にしたうちの一方及び他方の形状をなす部材である。そして、第１枠部材Ｒ１１と第２枠部材Ｒ１２とにより配管Ｐ１の周囲を囲繞した状態で、第１枠部材Ｒ１１のＹ方向における一端及び他端と、第２枠部材Ｒ１２のＹ方向における一端及び他端とが、ヒンジＲ１７及び枠体結合部Ｒ１８により接続されて、配管Ｐ１の周囲の外形に沿う円筒形状を呈する枠体を形成する。即ち、当該枠体は、ＸＹ平面において、配管Ｐ１の周囲を囲んで、配管Ｐ１の周囲との間に一定の間隔が形成されるように構成される。尚、第１枠部材Ｒ１１、第２枠部材Ｒ１２は、外形が変形しにくい材料であれば、任意である。

【0026】

ヒンジＲ１７は、第１枠部材Ｒ１１の一端に高さ方向（Ｚ方向）に沿って形成された穴と、第２枠部材Ｒ１２の一端に高さ方向（Ｚ方向）に沿って形成された穴とを、連結ピンにより連結することにより、それらを連結ピンの位置で回転自在に接続して、それらを配管Ｐ１に取り付け自在とする。

【0027】

又、枠体結合部Ｒ１８は、第１枠部材Ｒ１１と第２枠部材Ｒ１２とにより配管Ｐ１の周囲を囲繞した状態で、第１枠部材Ｒ１１の他端と第２枠部材Ｒ１２の他端とを接続するための固定部材である。即ち、配管Ｐ１に移動体Ｒ１０を取り付ける際は、ヒンジＲ１７を中心として、第１枠部材Ｒ１１と第２枠部材Ｒ１２とを回転させる。そして、第１枠部材Ｒ１１の他端と第２枠部材Ｒ１２の他端とが接した状態で、枠体結合部Ｒ１８を用いてこれらを固定することにより、これらが第１車輪Ｒ１３、第２車輪Ｒ１４、第３車輪Ｒ１５、第４車輪Ｒ１６を介して配管Ｐ１の周囲を押圧するように配管Ｐ１の周囲の外径に沿う円筒形状の枠体を形成する（以下、単に「枠体」と言う）。尚、本実施形態では、枠体の配管Ｐ１の周囲と対向する面（内周面）を、配管Ｐ１の周囲の外形に沿う形状を呈することにより、第１車輪Ｒ１３、第２車輪Ｒ１４、第３車輪Ｒ１５、第４車輪Ｒ１６が、配管Ｐ１の長手方向に沿って回転移動しやすいように配設されるとともに、枠体Ｒ１１、Ｒ１２がこれらを介して配管Ｐ１の周囲を挟持しやすい構成としている。尚、「挟持」とは、枠体Ｒ１１、Ｒ１２で配管Ｐ１の周囲を押圧して、移動体Ｒ１０を配管Ｐ１の所定の位置に保持することを意味する。

【0028】

第１車輪Ｒ１３、第２車輪Ｒ１４、第３車輪Ｒ１５及び第４車輪Ｒ１６は、配管Ｐ１を囲むように、バネ機構を介して枠体Ｒ１１、Ｒ１２に取り付けられ、配管Ｐ１と接しながら枠体Ｒ１１、Ｒ１２をＺ方向に移動させる。

【0029】

図２Ｃに、第１車輪Ｒ１３の構成の一例を示す。尚、第１車輪Ｒ１３、第２車輪Ｒ１４、第３車輪Ｒ１５及び第４車輪Ｒ１６は、同様の構成を有するため、ここでは、第１車輪Ｒ１３の構成についてのみ説明する。第１車輪Ｒ１３は、車輪Ｒ１３１、車輪軸受Ｒ１３２、接続板Ｒ１３３、接続バネＲ１３４及び接続部Ｒ１３５により構成される。そして、車輪Ｒ１３１が配管Ｐ１に接しながら、配管Ｐ１の長手方向（Ｚ方向）に沿って回転移動するように、これらは配設される。即ち、車輪軸受Ｒ１３２は、車輪Ｒ１３１が配管Ｐ１の長手方向（Ｚ方向）に沿って当接するように車輪Ｒ１３１を支持し、これらは、接続板Ｒ１３３に固定され、接続板Ｒ１３３、接続バネＲ１３４を介して、接続部Ｒ１３５により枠体Ｒ１１、Ｒ１２に取り付けられる。そして、車輪Ｒ１３１、車輪軸受Ｒ１３２及び接続板Ｒ１３３は、接続バネＲ１３４を介して、枠体Ｒ１１、Ｒ１２に取り付けられることで、接続バネＲ１３４の伸縮にあわせて上下動する（図２Ｃ中ではＨ方向で表す）。

【0030】

接続バネＲ１３４は、移動体Ｒ１０が移動する前後で、配管Ｐ１に対して枠体Ｒ１１、Ｒ１２の位置を安定化させるとともに、第１台車Ｒと第２台車Ｌの位置関係を一定に維持する役割を有する。

【0031】

=測定装置の移動の動作=
図３に、測定装置の移動の動作の一例を示す。図３中のＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、測定装置がＭ１から順にＭ２、Ｍ３へと移動したときの測定装置の位置を時系列に表したものである。又、図３中のＰＰ１、ＰＰ２は、配管Ｐ１の途中の膨出している箇所を表す。

【0032】

測定装置は、配管Ｐ１の長手方向に沿って第１台車Ｒが移動し、配管Ｐ２の長手方向に沿って第２台車Ｌが移動し、支持部材Ｓにより、これらの位置関係が一定に維持されるように一体となって移動する。このとき、測定装置は、移動体Ｒ１０、Ｒ２０、Ｌ１０、Ｌ２０の車輪に設けられた接続バネにより、配管Ｐ１、配管Ｐ２の外形の変化に応ずる動作をし、測定部Ｔ１、Ｔ２の測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２及び測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２を一定に維持するように移動する。

【0033】

具体的には、測定装置は、配管の外径が一定の位置を移動するとき（Ｍ１の位置）、移動体（Ｒ１０等）の枠体（Ｒ１１、Ｒ１２等）と配管の周囲との間の間隔を一定に維持した状態で移動する。このとき、測定装置の第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係も同様に、一定に維持した状態となる。

【0034】

そして、測定装置は、配管Ｐ１の一部が周方向（＋Ｘ、−Ｘ、＋Ｙ、−Ｙ方向）に膨出している位置（膨出位置ＰＰ１）を移動するとき（Ｍ２の位置）、当該膨出位置ＰＰ１では、移動体Ｒ１０の接続バネが上下動することにより、枠体Ｒ１１、Ｒ１２と配管Ｐ１の周囲との間の間隔を短くして、枠体Ｒ１１、Ｒ１２の位置は、一定に保持される。これにより、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係は、一定に維持され、測定部Ｔ１、Ｔ２の測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２及び測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２も一定に維持される。尚、図３中の矢印Ｎ１、Ｎ２は、このときに測定装置に働く力を表す。

【0035】

そして、測定装置は、配管Ｐ１の一部が一方向（＋Ｘ方向）に偏って膨出している位置（膨出位置ＰＰ２）を移動するとき（Ｍ３の位置）、当該膨出位置ＰＰ２では、移動体Ｒ１０の接続バネが＋Ｘ方向に動作し、第１台車Ｒが向く方向をずらすように力（Ｎ３）が働く。しかし、このとき、支持部材Ｓの抗力（Ｎ４）が働くことにより、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係は、一定に維持されることになる。そして、測定部Ｔ１、Ｔ２の測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２及び測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２も一定に維持される。尚、図３中の矢印Ｎ３、Ｎ４は、このときに測定装置に働く力を表す。

【0036】

本実施形態に係る測定装置は、第１台車Ｒ及び第２台車Ｌが、夫々、配管Ｐ１及び配管Ｐ２の周囲を囲むように弾性部材（接続バネ）を配設して挟持する構成となっているため、測定部Ｔ１、Ｔ２、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係、及び測定部Ｔ１、Ｔ２の測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２、測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２を一定に維持した状態で、測定対象の配管Ｐ３の長手方向に沿って移動することが可能となる。尚、本実施形態に係る測定装置は、上記のような膨出した位置のみならず、配管が湾曲した箇所においても、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係を維持しながら、円滑に移動することができる。尚、本実施形態に係る測定装置は、第１台車Ｒ及び第２台車Ｌを、夫々、前側（＋Ｚ方向）の移動体Ｒ１０、Ｌ１０と、後側（−Ｚ方向）の移動体Ｒ２０、Ｌ２０と、これらを接続する接続部材Ｒ３０、Ｌ３０とで構成することによりＸ軸回りに働くモーメント及びＹ軸回りに働くモーメントに対して、安定化させる構成としている。

【0037】

===測定装置の測定方法===
次に、図４を参照して、測定装置の測定方法について説明する。

【0038】

本実施形態に係る測定装置は、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２により、測定対象の配管Ｐ３の外径を測定する。３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２は、夫々、出射部ＴＡ、受光部ＴＢ、駆動部ＴＣを有し、それらを用いて、測定対象の配管Ｐ３の座標位置、即ち、外径（及び外形）を測定する。

【0039】

具体的には、出射部ＴＡは、例えば、変調信号発振器、半導体発光素子を含んで構成され、高周波で強度変調をかけたＨｅ−Ｎｅレーザを出射する。そして、受光部ＴＢは、例えば、光検出器、位相計を含んで構成され、レーザの反射光と内部の参照基準との間でのそれぞれの変調波の位相差を測定し、これにより、レーザを照射した地点と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２の距離を算出する（位相差方式）。そして、駆動部ＴＣが、出射部ＴＡから出射するレーザの方向を回転させることにより、一定範囲の測定対象の座標位置、即ち、外形及び外径を測定する。

【0040】

ここで、測定装置は、上記したとおり、移動する各地点において、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２の出射部ＴＡのレーザの出射方向の測定基準方向ＴＢ１、ＴＢ２、測定基準位置ＴＣ１、ＴＣ２が一定に維持されるように動作する。このため、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２の初期の座標軸が確定し、移動する各地点で較正作業（位置決め作業）を行うことなく、配管Ｐ３の長手方向の各地点に亘って、連続的に外形及び外径を測定することができる。尚、本実施形態では、測定対象の配管Ｐ３を長手方向に対して、１０ｃｍ移動させるごとに、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２により、外径測定を行うものとする。

【0041】

又、本実施形態では、第１台車Ｒの側に設置された３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１から配管Ｐ３の＋Ｘ側の外形を測定し、第２台車Ｌの側に設置された３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２から配管Ｐ３の−Ｘ側の外形を測定することにより、配管Ｐ３の略全周囲に亘って膨出量を測定する。即ち、本実施形態に係る測定装置は、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２の夫々の外形及び外径の測定結果に基づいて、配管Ｐ３の略全周囲に亘る膨出量の測定結果を算出する。

【0042】

図４に、配管Ｐ３の略全周囲に亘る外形及び外径の測定結果の算出方法の一例を示す。尚、図４中のＡＴ１は、ある地点における３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定結果を表す。ＡＴ２は、ＡＴ１に対応する地点における３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定結果を表す。ＡＴ３は、ＡＴ１とＡＴ２とに基づいて算出した測定結果を表す。Ｚ０は、配管Ｐ３の膨出が検出された位置を表す。

【0043】

３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定結果ＡＴ１と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定結果ＡＴ２は、夫々、配管Ｐ３の座標情報として取得される。又、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定は、配管Ｐ３の周囲に対して一部が重複するように行われ、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定結果ＡＴ１のＡＴ１’領域と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定結果ＡＴ２のＡＴ２’領域とが重複した座標情報として取得される。このとき、配管Ｐ３の膨出が検出された位置Ｚ０における、配管Ｐ３の形状は、配管Ｐ３の他の領域とは区別できる形状を呈することから、測定結果ＡＴ１のＡＴ１’領域の形状と測定結果ＡＴ２のＡＴ２’領域の形状とを比較して、両者が、配管Ｐ３の膨出の検出位置Ｚ０において重なるように座標変換を行う。

【0044】

これにより、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定結果ＡＴ１と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定結果ＡＴ２とを合成し、配管Ｐ３の膨出が検出された位置Ｚ０の付近の外形ＡＴ３を算出することができる。即ち、配管Ｐ３の略全周囲に亘っての膨出量を算出することができる。本実施形態に係る測定装置は、以上の工程を繰り返すことにより、配管Ｐ３の長手方向の各地点の膨出が検出される位置で、膨出量を算出する。

【0045】

尚、配管Ｐ３の膨出量は、配管Ｐ３の外径が設計規格上、長さ方向に亘って一定である場合は、上記の配管Ｐ３から当該一定値を減算することにより算出することができる。又、一定でない場合は、配管Ｐ３の外径を、膨出が生じる前に長さ方向（Ｚ方向）の各地点において予め測定し、当該地点と対応付けて記憶しておき、予め測定した配管Ｐ３の当該地点と対応付けられた外径と、膨出後の外径とを比較することにより、膨出量を算出することができる。このとき、配管Ｐ３の長手方向の各地点におけるＺ座標の位置は、例えば、第１台車Ｒ、第２台車Ｌのロータリーエンコーダに基づいて算出する。

【0046】

ここで、当該演算処理を行う構成（演算装置）は、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、又は３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２が備えていても、他の装置が備えていてもよい。例えば、配管Ｐ３の長手方向の各地点について測定を行った後に、演算装置が、配管Ｐ３の長手方向の各地点の測定結果ＡＴ１と、測定結果ＡＴ２とを合成して、当該算出結果に基づいて、画像の再構成を行って、表示出力する構成としてもよい。又、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１の測定結果ＡＴ１と、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２の測定結果ＡＴ２とを合成する際に基準とする形状は、他の領域とは区別できる形状であれば、膨出された位置に代えて、他の位置であってもよい。

【0047】

===余寿命予測===
本実施形態では、上記したとおり、配管Ｐ３の膨出量に基づいて、配管Ｐ３の余寿命を算出する。図５に、配管の膨出量と余寿命の関係の一例を示す。配管の膨出量と余寿命の関係は、例えば、予め、測定対象の配管Ｐ３と同一種類（例えば、同一の材料、同一の膜厚）の配管について実験を行うことにより算出しておく。このときに基準とする配管の膨出量は、例えば、設計規格の配管の外径に対して膨出した量、設計規格の配管の外径に対する膨出の度合い（比率）である。又、余寿命は、例えば、当該配管を使用可能な年数である（破断するまでの年数）。

【0048】

そして、配管Ｐ３の長手方向の各地点における、配管の膨出量の測定結果と、配管の膨出量と余寿命の関係に基づいて、各地点の余寿命を算出して、交換・修繕の時期を判断する。尚、当該演算処理は、作業者が行ってもよいし、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２、又は、他の装置がその機能構成として備えていてもよい。例えば、測定装置は、配管の膨出量の測定結果と、配管の膨出量と余寿命の関係を示すデータに基づいて、配管の長手方向の各地点における配管の余寿命を識別可能に表示する構成を備えていてもよい。

【0049】

又、測定装置は、配管の膨出量と余寿命の関係を示すデータに基づいて、交換、修繕の時期を示す閾値となる膨出量を設定し、測定対象の位置の膨出量が当該膨出量を超えていると判断した場合、音等により警告を発する機能（警告部）を備えていてもよい。これによって、作業者は、極めて簡易な作業により、余寿命を判断することができる。尚、配管のクリープ損傷は、図５に示すように、その進行に伴い、進行度合いが速くなり、又、膨出が急激に増加し破断するに至る。そのため、例えば、進行度合いが速くなる時期の膨出量を、警告を発する閾値として設定しておくことにより、配管の破断を確実に防止することができる。

【0050】

以上、本実施形態に係る測定装置によれば、配管の長手方向の各地点における外径又は外形を、連続的、かつ、定量的に測定することができる。特に、本実施形態に係る測定装置は、測定対象の配管Ｐ３の両側に配設された配管Ｐ１、Ｐ２をガイドとして、配管Ｐ３の周囲を囲むように配設された弾性部材（接続バネＲ１３４等）を介して配管Ｐ１、Ｐ２を挟持しながら移動する構成となっている。そのため、測定装置は、一部に膨出による形状変化が生じていたり、湾曲する部分を有する配管Ｐ１、Ｐ２においても、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係を維持しながら、円滑に移動することができる。即ち、測定装置は、特に配管が密集するような環境下において、配管そのものを利用して、測定位置に対する測定基準位置、測定基準方向（例えば、３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１、Ｔ２のレーザの出射位置、出射するレーザの中心となる方向）が一定に維持されるように移動することができ、移動の前後で、測定前の較正が不要（又は極めて少ない較正量）となり、作業効率が大幅に改善される。

【0051】

特に、配管Ｐ３の外径又は外形の測定に、３Ｄレーザースキャナ装置を用いた場合は、３Ｄレーザースキャナ装置自体が、測定対象の一定領域を測定することを可能とするため、上記のガイド機構と相まって、測定前の較正は不要となる。

【0052】

加えて、本実施形態に係る測定装置は、第１台車Ｒの側から配管の外径を測定する３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ１と、第２台車Ｌの側から配管の外径を測定する３Ｄレーザースキャナ装置Ｔ２とにより、測定部Ｔ１、Ｔ２を構成したため、一方向のみから外径を測定する場合に比して、広範囲（例えば、略全周囲）に配管の外径を測定することが可能となる。配管の膨出は、配管の外部の付着物や配管の内部の酸化被膜の状態に応じて、配管の一方向（＋Ｘ方向、−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向等）に対してのみ膨出が進行する場合があるが、当該構成により、その場合における膨出をも検出することが可能となる。

【0053】

又、本実施形態に係る測定装置は、測定対象の配管Ｐ３に対して、非接触で測定を行うことができるため、測定対象の配管Ｐ３の強度が小さい場合であっても、測定対象の配管Ｐ３に歪を生じさせることなく、精度の高い測定を行うことができる。

【0054】

＜第２実施形態＞
本実施形態では、測定部Ｔ１、Ｔ２の構成として、３Ｄレーザースキャナ装置を用いる態様に代えて、デジタルノギスを用いる点で、第１実施形態と異なっている。尚、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する（以下、第１実施形態に係る測定装置と異なる構成については、「’」を付して表す）。

【0055】

以下、図６Ａ、図６Ｂを参照して、本実施形態に係る測定装置の構成の一例を示す。尚、図６Ａは測定装置の側面図、図６Ｂは測定装置の平面図を示す図である。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、夫々、図２Ａ、図２Ｂと同様の定義である。

【0056】

本実施形態に係る測定部は、第１基準部材Ｔ１’、第２基準部材Ｔ２’、距離測定装置Ｔ３’、第１付勢バネＴ４’、第２付勢バネＴ５’を備えて構成される。そして、これらは、支持部材Ｓに支持され、支持部材Ｓと一体となって移動する。又、測定部Ｔ１、Ｔ２の構成と同様、第１台車Ｒ、第２台車Ｌ、支持部材Ｓの配管Ｐ３に対する位置関係は、一定に維持されることから、測定対象の位置に対する第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’の位置（測定基準位置ＴＣ１’、ＴＣ２’）、並びに方向（測定基準方向ＴＢ’）は一定に維持される。尚、本実施形態では、測定基準位置ＴＣ１ ‘、ＴＣ２’は、配管Ｐ３の測定対象の位置に対する第１基準部材Ｔ１’、第２基準部材Ｔ２’の位置を表し、測定基準方向ＴＢ’は、配管Ｐ３の測定対象の位置に対する第１基準部材Ｔ１’、第２基準部材Ｔ２’の当接する面がなす角度を表す。

【0057】

第１基準部材Ｔ１’、第２基準部材Ｔ２’は、距離測定装置Ｔ３’に取り付けられ、これらのＸ方向の間隔に基づいて、距離測定装置Ｔ３’に測定対象の配管Ｐ３のＸ方向の外径を測定させるための部材である。又、第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’は、Ｘ方向に対向するように配置され、これらが対向する側の面が略平行となるような形状を呈する、ステンレス等の剛性が高い材料で構成された部材である。

【0058】

又、第１基準部材Ｔ１’、第２基準部材Ｔ２’は、その一部が、Ｘ方向に沿って距離測定装置Ｔ３’の内部に挿入されるように取り付けられ、Ｘ方向に沿って自由に移動が可能な構成となっている。そして、第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’は、夫々、支持部材Ｓに取り付けられた第１付勢バネＴ４’、第２付勢バネＴ５’により、測定対象の配管Ｐ３に当接する方向（Ｘ方向）に付勢され、第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’が対向する側の面は、移動の前後で、測定対象の配管Ｐ３に当接するように維持される。

【0059】

距離測定装置Ｔ３’は、内部に挿入されるように取り付けられた第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’の間隔を測定する装置である。距離測定装置Ｔ３’は、例えば、距離測定装置Ｔ３’の内部に備える一の電極と、第１基準部材Ｔ１’の挿入された部分を他の電極とにより第１コンデンサを形成し、第１コンデンサの容量に基づいて、第１基準部材Ｔ１’のＸ方向の座標を確定する。又、同様に、距離測定装置Ｔ３’の内部に備える一の電極と、第２基準部材Ｔ２’の挿入された部分を他の電極とにより第２コンデンサを形成し、第２コンデンサの容量に基づいて、第２基準部材Ｔ２’のＸ方向の座標を確定する。距離測定装置Ｔ３’は、これにより、第１基準部材Ｔ１’及び第２基準部材Ｔ２’の間隔を測定して、測定対象の配管Ｐ３の外径を測定する。

【0060】

以上のように、本実施形態に係る測定装置によれば、第１実施形態に係る測定装置と同様に、測定位置に対する測定基準位置、測定基準方向を一定に維持しながら移動することができ、配管の長手方向の各地点における外径を、連続的、かつ、定量的に測定することができる。

【0061】

＜その他の実施形態＞
尚、上記各実施形態に係る測定装置は、測定対象の配管Ｐ３に隣接する配管Ｐ１、Ｐ２をガイドとして利用した。しかし、ガイドとして利用する配管は、必ずしも隣接する配管でなくともよく、多数の略平行に伸延する周囲の配管のうち、測定対象の配管Ｐ３の両側に配設された配管であればよい。

【0062】

又、多数の略平行に伸延する配管がある場合、測定装置は、複数の配管を一括して測定を行ってもよい。図７に、複数の配管を一括して測定する態様の一例を示す。図７では、配管Ｐ３に加えて、配管Ｐ４も測定対象としている。この場合、測定装置は、配管Ｐ４を跨いで配管Ｐ１と反対側に配設され、配管Ｐ４と略平行に伸延する配管Ｐ５を更にガイドとする。そして、配管Ｐ５に上記と同様の構成を有する第３台車Ｑを設置し、第１台車Ｒと第３台車Ｑとの位置関係が一定に維持されるように、支持部材Ｓ２により接続するとともに、支持部材Ｓ２により、測定部Ｔ３、Ｔ４を支持する構成とすればよい。この場合であっても、上記と同様に、測定装置がレーザの出射部等の測定位置に対する測定基準位置及び測定基準方向が一定に維持されるように、移動する構成とすることができる。これによって、余寿命検査の作業効率をより改善することができる。

【0063】

又、上記各実施形態では、配管の周囲を囲むように配設された接続バネ（Ｒ１３４等）により、配管Ｐ１に対して移動体（Ｒ１０等）の位置を安定化させるとともに、第１台車Ｒと第２台車Ｌとの位置関係を一定に維持する構成としたが、当該機能を確保することができれば、他の構成であってもよい。例えば、車輪（Ｒ１３１等）をゴム材料で構成したり、クッション材を配管の周囲と枠体（Ｒ１１、Ｒ１２等）の間に介在させる構成であってもよい。

【0064】

又、上記各実施形態では、第１台車Ｒと第２台車Ｌの車輪（Ｒ１３１等）は、円筒形状を呈する部材としたが、第１台車Ｒと第２台車Ｌを配管に沿って円滑に移動させることができればよく、球形状を呈する部材を用いてもよい。この場合、車輪（Ｒ１３１等）は、ボール軸受に接続することで回転可能とする構成とすればよい。 又、上記各実施形態では、移動体を構成する枠体（Ｒ１１、Ｒ１２等）を配管の周囲の外形に沿って配管の周囲の全周を囲む形状としたが、配管の周囲を挟持することができる構成であれば、他の構成であってもよい。例えば、一方向（例えば、＋Ｙ方向）に開口を有する矩形の形状として、接続バネ（Ｒ１３４等）により配管を挟持するものであってもよい。

【0065】

又、上記各実施形態では、支持部材Ｓを、一端を第１台車Ｒの接続部材Ｒ３０に螺子で固定し、他端を第２台車Ｌの接続部材Ｌ３０に螺子で固定する構成としたが、第１台車Ｒと第２台車Ｌを接続するための構成は、それらの位置関係が一定に維持されるようにすることができる構成であれば、他の構成であってもよい。例えば、配管Ｐ１と配管Ｐ２のＸ方向の距離に応じて、Ｘ方向の長さを伸縮できる構成を備えるものとしてもよいし、第１台車Ｒと第２台車Ｌとの接続部分に付勢機構を設けて、それらの位置関係が一定に維持される機能を高めるような構成としてもよい。

【0066】

又、上記各実施形態では、作業者が手作業により、第１台車Ｒと第２台車Ｌとを夫々、配管Ｐ１、配管Ｐ２に沿って移動させる構成としたが、モータにより移動させる構成としてもよい。例えば、モータにより、第１台車Ｒと第２台車Ｌの枠体（Ｒ１１、Ｒ１２等）に対して、配管Ｐ１、配管Ｐ２に沿う方向に駆動力を働かせて、Ｚ方向に移動させる構成としてもよい。その場合、Ｚ方向の位置の測定は、モータの駆動量により行うこともできる。

【0067】

又、上記各実施形態では、配管の膨出量を測定するため、測定部Ｔ１、Ｔ２により配管の外径を測定する構成としたが、３Ｄレーザースキャナ装置等により、配管の一側面の外形のみを測定する構成としてもよい。この場合であっても、他の領域との外形の変化から、配管が一部で膨出していることを検出することができる。

【0068】

又、上記各実施形態では、支持部材Ｓは、第１台車Ｒと第２台車Ｌとの位置関係が、測定対象の配管Ｐ３の長手方向に対して略垂直な方向の位置に一定に維持されるように、第１台車Ｒと第２台車Ｌとを接続する構成とした。しかし、第１台車Ｒと第２台車Ｌとの位置関係は、支持部材Ｓにより一定に維持されさえすれば、測定対象の配管Ｐ３の長手方向に対して略垂直な方向の位置でない場合であっても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0069】

上記各実施形態は、以下の記載により特定される発明を開示するものである。

【0070】

前述した課題を解決する主たる本発明は、測定対象配管Ｐ３と略平行に伸延する第１配管Ｐ１により案内され、第１配管Ｐ１の長手方向に沿って移動可能な第１移動部Ｒと、測定対象配管Ｐ３を跨いで第１配管Ｐ１と反対側に、測定対象配管Ｐ３と略平行に伸延する第２配管Ｐ２により案内され、第２配管Ｐ２の長手方向に沿って移動可能な第２移動部Ｌと、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとの位置関係が一定に維持されるように、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとを接続する支持部材Ｓと、支持部材Ｓに支持されて、第１移動部Ｒ、第２移動部Ｌ及び支持部材Ｓとともに移動し、測定対象配管Ｐ３の長手方向の各地点で、測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方を測定する測定部（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３’、Ｔ４、Ｔ５等）と、を備え、第１移動部Ｒは、第１配管Ｐ１の長手方向に沿って前側と後側とに配置され、第１配管Ｐ１の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材（Ｒ１３４等）を介して、その周囲を挟持しながら、第１配管Ｐ１の長手方向に沿って移動する第１の前側移動体Ｒ１０及び後側移動体Ｒ２０と、第１の前側移動体Ｒ１０及び後側移動体Ｒ２０の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第１の接続部材Ｒ３０と、を備え、第２移動部Ｌは、第２配管Ｐ２の長手方向に沿って前側と後側とに配置された第２配管Ｐ２の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材（Ｒ１３４等）を介して、その周囲を挟持しながら、第２配管Ｐ２の長手方向に沿って移動する第２の前側移動体Ｌ１０及び後側移動体Ｌ２０と、第２の前側移動体Ｌ１０及び後側移動体Ｌ２０の位置関係が一定に維持されるようにそれらを接続する第２の接続部材Ｌ３０と、を備え、支持部材Ｓは、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとの位置関係が一定に維持されるように、第１の接続部材Ｒ３０と第２の接続部材Ｌ３０とを接続することを特徴とする測定装置である。これによって、配管の長手方向の各地点における外径又は外形を、連続的、かつ、定量的に測定することができる。そして、配管が密集するような環境下において、配管そのものを利用して、測定位置に対する測定基準位置、測定基準方向が一定に維持されるように移動することができ、移動の前後で、測定前の較正が不要となり、作業効率が大幅に改善される。又、測定対象の配管Ｐ３に対して、非接触で測定を行うことができるため、測定対象の配管Ｐ３の強度が小さい場合であっても、測定対象の配管Ｐ３に歪を生じさせることなく、精度の高い測定を行うことができる。これによって、測定装置のＸ軸回りのモーメント、Ｙ軸回りのモーメントに対する安定化をより向上することができる。

【0071】

このとき、第１移動部Ｒは、第１配管Ｐ１の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された接続バネ（Ｒ１３４等）を有する車輪を介して、その周囲を挟持しながら、第１配管Ｐ１の長手方向に沿って移動し、第２移動部Ｌは、第２配管Ｐ２の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された接続バネ（Ｒ１３４等）を有する車輪を介して、その周囲を挟持しながら、第２配管Ｐ２の長手方向に沿って移動するものであってもよい。

【0072】

又、測定部（Ｔ１、Ｔ２）は、３Ｄレーザースキャナ装置であってもよい。これによって、３Ｄレーザースキャナ装置自体が、測定対象の一定領域を測定することを可能とするため、上記のガイド機構と相まって、測定前の較正は不要となる。

【0073】

又、測定部は、第１移動部Ｒの側から測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方を測定する第１の測定部Ｔ１と、第２移動部Ｌの側から、第１の測定部の測定位置と一部が重複するように測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方を測定する第２の測定部Ｔ２と、を有し、測定装置は、第１の測定部Ｔ１の測定結果と、第２の測定部Ｔ２の測定結果と、に基づいて、第１の測定部Ｔ１の測定結果よりも広範囲に亘る、測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方の測定結果を算出する演算装置、を更に備えるものであってもよい。これによって、一方向のみから外径を測定する場合に比して、広範囲（例えば、略全周囲）に配管の外径を測定することが可能となる。

【0074】

又、測定装置は、測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方の測定結果に基づいて算出される余寿命に応じて警告を発する警告部を、更に備えるものであってもよい。これによって、作業者は、極めて簡易な作業により、余寿命を判断することができる。

【0076】

又、測定対象配管Ｐ３、第１配管Ｐ１及び第２配管Ｐ２は、ボイラー内部に設けられたボイラーチューブであってもよい。

【0077】

又、支持部材Ｓは、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとの位置関係が、測定対象配管Ｐ３の長手方向に対して略垂直な方向の位置に一定に維持されるように、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとを接続するものであってもよい。

【0078】

又、第１配管Ｐ１を跨いで測定対象配管Ｐ３と反対側に、測定対象配管Ｐ３と略平行に伸延する第２の測定対象配管Ｐ４と、第２の測定対象配管Ｐ４を跨いで第１配管Ｐ１と反対側に、第２の測定対象配管Ｐ４と略平行に伸延する第３配管Ｐ５と、第３配管Ｐ５の長手方向と略垂直な方向の断面の周囲を囲むように配設された弾性部材（Ｒ１３４等）を介して、その周囲を挟持しながら、第３配管Ｐ５の長手方向に沿って移動する第３移動部Ｑと、第１移動部Ｒ、第３移動部Ｑとの位置関係が一定に維持されるように、第１台車と第３台車とを接続する第２の支持部材Ｓと、第２の支持部材Ｓに支持されて、第１移動部Ｒ、第３移動部Ｑ及び第２の支持部材Ｓとともに移動し、第２の測定対象配管Ｐ４の長手方向の各地点で、第２の測定対象配管Ｐ４の外径と外形の少なくとも一方を測定する第３の測定部と、を更に備えるものであってもよい。これによって、複数の配管を一括して余寿命検査することが可能となり作業効率をより改善することができる。

【0079】

前述した課題を解決する主たる本発明は、測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方を測定する測定方法であって、測定対象配管Ｐ３と略平行に伸延する第１配管Ｐ１、及び、測定対象配管Ｐ３を跨いで第１配管Ｐ１と反対側において測定対象配管Ｐ３と略平行に伸延する第２配管Ｐ２に、夫々、第１配管Ｐ１により案内されて第１配管Ｐ１の長手方向に沿って移動可能な第１移動部Ｒ、及び、第２配管Ｐ２により案内されて第２配管Ｐ２の長手方向に沿って移動可能な第２移動部Ｌとを、第１移動部Ｒと第２移動部Ｌとの位置関係が一定に維持されるように設け、第１移動部Ｒ及び第２移動部Ｌとともに移動する測定部（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３’、 Ｔ４、Ｔ５等）により、測定対象配管Ｐ３の長手方向の各地点で、測定対象配管Ｐ３の外径と外形の少なくとも一方を測定することを特徴とする測定方法である。

【0080】

このとき、測定対象配管Ｐ３は、互いに略並行に配置された３本以上の配管のうちの何れか１本の配管であり、第１配管Ｐ１及び第２配管Ｐ２は、３本以上の配管のうち、測定対象配管Ｐ３に隣接する配管であってもよい。

【0081】

又、３本以上の配管は、ボイラー内部に設けられたボイラーチューブであってもよい。

【0082】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【符号の説明】

【0083】

Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 配管
Ｒ、Ｌ、Ｑ 台車
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ１’、Ｔ２’ 、Ｔ３’、Ｔ４’、Ｔ５’ 測定部
Ｓ、Ｓ２ 支持部材

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】