特許 7441048 埋設配管の検査装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】埋設配管の検査装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 23/24 20060101AFI20240221BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20240221BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

G02B23/24 B

G01N21/88

B23K9/00 501P

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020002982

(22)【出願日】2020-01-10

(65)【公開番号】P2021110846

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2023-01-09

(73)【特許権者】

【識別番号】599087888

【氏名又は名称】株式会社サンフロイント

(74)【代理人】

【識別番号】100103148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 輝美

(72)【発明者】

【氏名】上野 秀雄

【審査官】堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２０２２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０６３７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２４８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１４０４６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３１５９２６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０４－３００５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６９７６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０５６０８２８６（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２３／００－２３／２２

Ｇ０１Ｎ ２１／８８

Ｂ２３Ｋ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビデオスコープと、該ビデオスコープで撮像した撮像画像を処理する処理手段と、前記撮像画像を表示するモニタと、前記撮像画像を記録すると共に予め測定した正常配管のスタンダードサンプル画像を記録する記録手段と、マイクによって集音された前記撮像画像に対応した情報を前記記録手段に記録するマイク入力処理手段と、を備え、
前記ビデオスコープをガソリンスタンドに設置された埋設配管に挿入し、前記モニタに表示される撮像画像に基づいてコントローラを操作し、前記埋設配管内の亀裂及び腐食の欠陥を検査する埋設配管の検査装置であって、
更に前記ビデオスコープの先端にはアーク溶接部が設置され、前記埋設配管内の前記欠陥を検出した際、前記アーク溶接部にセラミック金属線材を供給し、セラミックのアーク溶射を行い、前記欠陥に一定の厚さのセラミック層を形成して修復する埋設配管の検査装置であって、
前記配管内の欠陥を修復する際、前記記録手段に予め記録された前記スタンダードサンプル画像と、測定画像を比較して行うと共に、前記マイク入力処理手段を使用して前記記録手段に記録された前記マイクからの検査対象位置における前記撮像画像に対応した情報を参考に修復することを特徴とする埋設配管の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、古くなった埋設タンクの亀裂、孔食、及び腐食箇所の検査を行う配管の内部健全度調査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、埋設タンクや地上タンク、縦置き型タンク等の各種タンクが使用されており、これらのタンクと給油口、又は給出口とを配管で接続している。特にタンクが地下に埋設されている場合、タンクに亀裂、孔食、及び腐食等の欠陥が生じると、タンクから油が漏れ出し、問題となる。例えば、ガソリンスタンドで使用される地下タンクにガソリンを注油する場合注油管が使用され、また地下タンクから地上（自動車）に給油する場合給油管が使用されている。

【0003】

この場合、埋設タンクは、古くなると亀裂等が生じ、油漏れの原因になる。このような問題を解決する方法として、例えば特許文献１が提案されている。この発明は、被検査物に超音波を照射して上記被検査物の不連続部を検出する超音波検査方法であり、被検査物の欠陥検査範囲を設定し、一定のピッチで欠陥検査を行う発明である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－１１５６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の方法においては、地下に埋設されたタンクの配管の検査を行うことは困難である。一方、ファイバースコープを使用した各種検査や治療が広く行われている。

【0006】

そこで、本発明は地下に埋設したタンクの検査を可能とし、土壌汚染等の原因となる油漏れを防止し、埋設タンクの亀裂、孔食、及び腐食を検査する配管の内部健全度調査装置を提供するものであり、特に被検査物の撮像画像を拡大し、また記録し、更に遠隔操作によって遠方から配管欠陥検査を可能とする配管の内部健全度調査装置を提供するものである

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題は本発明によれば、ビデオスコープと、該ビデオスコープで撮像した撮像画像を処理する処理手段と、前記撮像画像を表示するモニタと、前記撮像画像を記録すると共に予め測定した正常配管のスタンダードサンプル画像を記録する記録手段と、マイクによって集音された前記撮像画像に対応した情報を前記記録手段に記録するマイク入力処理手段と、を備え、前記ビデオスコープをガソリンスタンドに設置された埋設配管に挿入し、前記モニタに表示される撮像画像に基づいてコントローラを操作し、前記埋設配管内の亀裂及び腐食の欠陥を検査する埋設配管の検査装置であって、更に前記ビデオスコープの先端にはアーク溶接部が設置され、前記埋設配管内の前記欠陥を検出した際、前記アーク溶接部にセラミック金属線材を供給し、セラミックのアーク溶射を行い、前記欠陥に一定の厚さのセラミック層を形成して修復する埋設配管の検査装置であって、前記配管内の欠陥を修復する際、前記記録手段に予め記録された前記スタンダードサンプル画像と、測定画像を比較して行うと共に、前記マイク入力処理手段を使用して前記記録手段に記録された前記マイクからの検査対象位置における前記撮像画像に対応した情報を参考に修復する埋設配管の検査装置を提供することによって達成できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、モニタには撮像画像の拡大表示を行うことができ、また記憶手段に撮像画像の情報を記録することができ、確実にタンクに生じた亀裂、孔食、及び腐食等の欠陥を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の内部健全度調査装置の外観図である。

【図2】内部健全度調査装置のシステム構成を説明する図である。

【図3】ビデオスコープの先端部の動きを示す図である。

【図4】内部健全度調査装置を配管検査に使用する例を示す図である。

【図5】ビデオスコープを注油口から注油管内に挿入する様子を示す図である。

【図6】本発明の内部健全度調査装置をネットワークに接続した状態を示す図である。

【図7】アーク溶射機による注油管の内周面へのアーク溶射の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の配管の内部健全度調査装置の外観図である。同図において、内部健全度調査装置１は光学アダプタを着脱自在に構成したビデオスコープ２と、このビデオスコープ２を収納する本体３と、内部健全度調査装置１の制御を行うコントローラ４と、各種表示を行うモニタ５と、電源供給部６で構成されている。

【0015】

図２は、上記内部健全度調査装置１のシステム構成を説明する図である。同図に示すように、内部健全度調査装置１には、制御ユニット７が接続されている。この制御ユニット７は、例えは同図に示すように本体３に取り付けられている。

【0016】

また、ビデオスコープ２は、撮影時に必要な照明光を得るための光源装置と、ビデオスコープ２を電気的に自在に湾曲させるための湾曲装置を有する。また、ビデオスコープ２の先端の撮像素子からの撮像画像は、本体３内の制御回路に供給される。

【0017】

本体３の回路構成は、撮像画像処理部８、ＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１、ＬＡＮインターフェイス（以下、ＬＡＮドＩ／Ｆで示す）１２、ＵＳＢインターフェイス（以下、ＵＳＢＩ／Ｆで示す）１３、入力インターフェイス（以下、入力Ｉ／Ｆで示す）１４、マイク入力処理部１５、アーク溶接制御部１６、及び操作入力部１７（コントローラ４）で構成されている。

【0018】

また、上記入力Ｉ／Ｆ１４には、制御ユニット７、及びバスを介して前述のコントローラ４が接続されている。コントローラ４は、ビデオスコープ２の駆動制御を行う。

【0019】

尚、ＵＳＢＩ／Ｆ１３は、ＵＳＢメモリを装着し、内部健全度調査装置１によって取得した撮像画像のデータをＵＳＢメモリに記憶する際のインターフェイスである。また、ＬＡＮドＩ／Ｆ１２はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を接続する際のインターフェイスである。

【0020】

撮像画像処理部８は、ビデオスコープ２から供給された撮像画像の処理を行い、モニタ５に表示するために必要な処理を行い、更に処理された撮像画像に対して信号線を介して前述のＵＳＢメモリに記録する。また、マイク入力処理部１５は、マイクにより集音された情報をＵＳＢメモリに記録する為の処理部であり、撮像画像に対応して音声情報をＵＳＢメモリに記録させる構成である。尚、アーク溶接制御部１６は、配管の欠陥を検出した場合、補修を行う為の後述するアーク溶接機を制御する。

【0021】

尚、ＣＰＵ９は上記ＲＯＭ１０に記憶されたプログラムに従って処理を行い、ＲＡＭ１１をワークエリアとして使用して内部健全度調査装置１の駆動を行う。また、上記ＲＯＭ１０には予め測定した正常配管（スタンダードサンプル）の画像データが記憶されており、後述する様にスタンダードサンプルの画像データは、測定データとの比較に使用される。また、上記スタンダードサンプルの画像データをＵＳＢメモリ等に記憶する構成としてもよい。

【0022】

また、図３は上記ビデオスコープ２の先端部３１の動きを示す図であり、コントローラ４を使用した操作者の指示によって４方向に湾曲可能な構成である。尚、コントローラ４からの操作信号は操作入力部１７、入力Ｉ／Ｆ１４、ユニット７を介してビデオスコープ２に通知される。

【0023】

以上の構成において、以下に本例の内部健全度調査装置１を使用して欠陥検査を行う例を説明する。
図４は、本例の内部健全度調査装置１を地下タンクにガソリンを貯蔵する際の配管に適用する例である。同図において、地下タンク２１にはガソリンを入れる注油管２２、地下タンク２１からガソリンを吸引する給油管２３、地下タンク２１の通気を行う通気管２４、及び地下タンク２１に貯蔵されたガソリンの液面高を計測する液面計２５が設けられている。また、地下タンク２１は地表から所定の深さに埋設され、地下タンク２１上には不図示のコンクリートが施設されている。

【0024】

また、注油管２２には地表に注油口２６が設けられ、注油口２６からガソリンの注油を行う。また、給油管２３には地表に計量器、ポンプ等の機器類２７が設けられ、地下タンク２１からガソリンを吸引し、吸引するガソリンの計量を行う。また、上記注油管２２にはバルブ２８が設けられ、給油管２３にはバルブ２９が設けられ、地下タンク２１の補修／改修作業の際、このバルブ２８及び２９を閉鎖して行う。尚、通気管２４には通気口３０が設けられ、地下タンク２１内で発生するガスを排出する。

【0025】

図５は、上述の注油管２２の拡大図である。尚、本例では、上記図１に示すようにマンホールは形成されておらず、注油管（埋設配管）２２の欠陥検出のためには、上記コンクリートを壊し、穴を掘る必要があった。しかし、本例の場合、以下のようにして注油管２２の欠陥を検出する。

【0026】

先ず、ビデオスコープ２による調査前、加圧又は減圧のプレッシャテストを行い、健全度及び異常個所の特定の為に併用する。次に、図５に示すようにビデオスコープ２を注油口２６から注油管２２内に挿入する。

【0027】

その後、作業者は前述のコントローラ４を操作しながら注油管２２内の亀裂、孔食、及び腐食を検査する。この場合、ビデオスコープ２の先端には、図３に示すように発光部３１ａが設けられ、注油管２２の内部を照明しており、注油管２２の内部は前述のモニタ５に映し出されている。したがって、作業者はモニタ５を見ながらコントローラ４を操作し、注油管２２内に生じた亀裂、孔食、及び腐食を確認する。

【0028】

この際、前述の図３に示すように、ビデオスコープ２の先端は４方向に湾曲可能であり、作業者はモニタ５を見ながらコントローラ４を操作し、注油管２２の注油口２６近傍から順次、注油管２２の内壁の亀裂等の確認してゆく。尚、注油管２２には折曲部３２、３３を有するが、ビデオスコープ２はフレキシブルに構成されており、注油管２２の形状に従って湾曲し、注油管２２の終端に設けられたバルブ２８の位置まで確実に検査を行うことができる。

【0029】

またこの間、ビデオスコープ２による撮像画像はモニタ５に順次表示されると共に、前述のＵＳＢメモリにも記録される。したがって、検査終了後において、ＵＳＢメモリに記録された撮像画像を精査し、微小な亀裂等も確認することができる。

【0030】

具体的には、前述のようにＲＯＭ１０やＵＳＢメモリに予め記憶したスタンダードサンプルと、例えばＵＳＢメモリに記録された撮像画像の比較を行い、埋設配管内部の亀裂、孔食、及び腐食箇所を特定する。また、亀裂、又は孔食、又は腐食が発生している場合、埋設配管の入口から発生箇所までの距離、及び大きさを特定する。
また、亀裂、孔食、及び腐食の特定は、埋設年数、周囲環境、経年変化等を考慮して決定する。

【0031】

また、制御ユニット３には撮像画像を拡大する機能も有しており、作業者は必要に応じて注油管２２の内壁の拡大画像をモニタ５に表示し、またＵＳＢメモリに記録することができ、更に微小な亀裂等も確認することができる。

【0032】

さらに、マイクを介して作業者は検査対象位置におけるコメント等の音声情報を記録することができ、後に亀裂等を検討する際の参考にすることができる。

【0033】

一方、図６に示すように、本例の配管欠陥検査装置１がＬＡＮＩ／Ｆ１２を介してネットワークに接続する例であり、このように構成することにより、本例の配管欠陥検査装置１の出力を通信ネットワークを介してサーバに送信することができる。この場合、例えば撮像画像を専門機関に送信し、亀裂等の検証を行うことも可能となる。さらに、上記通信ネットワークを使用することによって、作業者自身がビデオスコープ２を遠隔操作し、遠く離れた場所からでも配管検査を行うことが可能となる。

【0034】

次に、上記方法によって欠陥が検出された配管の補修方法を説明する。
本例においては、セラミックコーティングによって配管の補修を行う。セラミックコーティングは、例えばアーク溶射によって行われる。ここで、セラミック層の形成は、具体的には２本の金属ワイヤ間でアーク放電を発生させ、この放電エネルギーによりワイヤを溶融させ、溶融金属を微粉化し、配管の内周面に吹き付け、所定の厚さのセラミック層を形成する。

【0035】

図７はアーク溶射機３６による注油管２２の内周面へのアーク溶射の一例を示す図である。このアーク溶射機３６は前述のビデオスコープ２の先端に取り付けられ、同図に示すようにアーク溶射機３６のヘッド部を注油管２２の内周面に対面させ、注油管２２の内周面の欠陥部２ａにセラミックコーティングを行なう。この為、アーク溶射機３６を使用する場合、ビデオスコープ２内に後述する金属線材、及び圧縮空気を送る経路が確保され、不図示の欠陥修理ユニットを内部健全度調査装置１にセットし実行する。

【0036】

アーク溶射機３６には、陽極が印加されたセラミック金属線材３８と、陰極が印加された金属線材３９が使用され、セラミック金属線材３８はノズル４１を通してアーク形成部４０まで伸び、金属線材３９はノズル４２を通してアーク形成部４０まで伸び、アーク形成部４０において電気スパークを発生させ、両線材３８、３９が溶融される。また、アーク形成部４０にはノズルｄを通して圧縮空気が送られ、溶融したセラミック金属を微細化し、注油管２２の内周面の欠陥部２ａに溶射する。

【0037】

さらに、アーク溶射機３６は図７に示す矢印ａ及びｂ方向に回動可能であり、注油管２２の内周面の欠陥部に均一な厚さ（例えば、厚さ２ｍｍ）のセラミック層を溶射する。

【0038】

アーク溶射機３６は前述の内部健全度調査装置１の制御によって駆動が制御され、例えばアーク溶射機３６の移動速度や移動方向は、予め記憶された情報に基づいて行われ、注油管２２の内周面の欠陥部２ａに均一なセラミック層を溶射する。具体的には、ＣＰＵ９の制御によって、ＲＯＭ１０に記憶されたプログラムをＲＡＭ１１に読み出して実行することにより、アーク溶射制御部１６の制御を行い、アーク溶射機３６によるセラミック溶射の駆動制御を行う。尚、撮像画像処理部８は、モニタ５にアーク溶射の際の溶射状態の画像出力を行う。

【0039】

このように制御することによって、検出された注油管２２の欠陥はセラミックコーティングによって補修することができる。

【0040】

尚、上記本例の説明では、セラミックコーティングを使用したが、亜鉛コーティング等の他のコーチィング処理によって注油管２２の欠陥部を補修するようにしてもよい。また、上記例は注油管２２について説明したが、給油管２３についても同様に欠陥検査を行い、欠陥検出部を補修するようにしてもよい。さらに、ガソリンスタンドの埋設配管に限らず、ガソリン、軽油、重油等を流す埋設配管一般についても、同様に本例の配管欠陥検査装置１によって欠陥検査、及び補修処理を行うことができる。

【符号の説明】

【0041】

１・・・内部健全度調査装置
２・・・ビデオスコープ
３・・・制御ユニット
４・・・コントローラ
５・・・モニタ
６・・・電源供給部
７・・・制御ユニット
８・・・撮像画像処理部
９・・・ＣＰＵ
１０・・ＲＯＭ
１１・・ＲＡＭ
１２・・ＬＡＮドＩ／Ｆ
１３・・ＵＳＢＩ／Ｆ
１４・・入力Ｉ／Ｆ
１５・・マイク入力処理部
１６・・アーク溶接制御部
１７・・操作入力部
２１・・地下タンク
２２・・注油管
２３・・給油管
２４・・通気管
２５・・液面計
２６・・注油口
２７・・機器類
２８、２９・・バルブ
３０・・通気口
３１・・ビデオスコープの先端部
３１ａ・・発光部
３２、３３・・折曲部
３６・・アーク溶射機
３８・・セラミック金属線材
３９・・金属線材
４０・・アーク形成部
４１、４２・・ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】