特許 7577181 配管検査プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-24

(45)【発行日】2024-11-01

(54)【発明の名称】配管検査プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/265 20060101AFI20241025BHJP

【ＦＩ】

G01N29/265

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023183631

(22)【出願日】2023-10-26

【審査請求日】2023-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000236104

【氏名又は名称】ＭＨＩソリューションテクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】福田 友

(72)【発明者】

【氏名】浅井 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】立井 一男

【審査官】村田 顕一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３５２１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１２６９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１０８４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１７２７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０２４１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０９２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１７８４３５９（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２９／００－２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配管の内部から前記配管を検査するための配管検査プローブであって、
超音波の発信および受信が可能な複数の第１センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第１のセンサホルダと、
超音波の発信および受信が可能な複数の第２センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第２のセンサホルダと、
前記第１のセンサホルダと前記第２のセンサホルダとを前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続する所定のねじり剛性を有するコイルバネ部材と、を備え、
前記コイルバネ部材は、該コイルバネ部材を形成する線材の断面形状が、前記配管検査プローブの径方向に沿って長手形状である、
配管検査プローブ。

【請求項2】

前記線材の断面形状は、前記配管検査プローブの軸線方向に沿って短手形状である、
請求項１に記載の配管検査プローブ。

【請求項3】

前記第１のセンサホルダの前記配管検査プローブの径方向の長さをＬ１、前記第１のセンサホルダの前記配管検査プローブの軸線方向の長さをＬ２とすると、Ｌ１≦Ｌ２≦１．２Ｌ１を満たす、
請求項１または２に記載の配管検査プローブ。

【請求項4】

前記複数の第１センサおよび前記複数の第２センサは、前記配管検査プローブの周方向において互いにずれている、
請求項１または２に記載の配管検査プローブ。

【請求項5】

前記複数の第１センサは、２つの第１センサであり、
前記複数の第２センサは、２つの第２センサであり、
超音波の発信および受信が可能な２つの第３センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第３のセンサホルダと、
超音波の発信および受信が可能な２つの第４センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第４のセンサホルダと、をさらに備え、
前記２つの第１センサ、前記２つの第２センサ、前記２つの第３センサ、および前記２つの第４センサは、前記配管検査プローブの周方向において互いにずれて配置され、
前記第１のセンサホルダ、前記第２のセンサホルダ、前記第３のセンサホルダ、および前記第４のセンサホルダのそれぞれは、前記コイルバネ部材によって前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続されている、
請求項１または２に記載の配管検査プローブ。

【請求項6】

前記複数の第１センサは、４つの第１センサであり、
前記複数の第２センサは、４つの第２センサであり、
超音波の発信および受信が可能な４つの第３センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第３のセンサホルダと、
超音波の発信および受信が可能な４つの第４センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第４のセンサホルダと、をさらに備え、
前記４つの第１センサ、前記４つの第２センサ、前記４つの第３センサ、および前記４つの第４センサは、前記配管検査プローブの周方向において互いにずれて配置され、
前記第１のセンサホルダ、前記第２のセンサホルダ、前記第３のセンサホルダ、および前記第４のセンサホルダのそれぞれは、前記コイルバネ部材によって前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続されている、
請求項１または２に記載の配管検査プローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、配管の内部から配管を検査するための配管検査プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ボイラの伝熱管などの配管における減肉や疲労割れなどの損傷の有無を非破壊で検査する方法として、超音波探傷方法や渦電流探傷方法などが知られている。これらの方法では、配管検査プローブをケーブルなどの前端に取り付け、このケーブルを配管の内部に押し込むことで、配管検査プローブを配管の内部に挿入する。特許文献１には、配管の内部へのケーブルの挿入性を向上させるために、回転可能に支持されたローラを含むケーブルガイドをケーブルに設けることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２３－１０４３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、配管検査プローブのセンサ部を回転させる必要があり、装置が複雑化し検査時間も長くなってしまう。また、特許文献１に記載の技術では、センサ部を回転させなくて良いように、周方向にずれて配置されたセンサを備える複数のセンサ部を回転軸で連結することも開示されるが、小径かつ曲げ半径が小さい湾曲部を有する配管では、センサ部の全長が長く、回転軸が対応できる曲げ半径の範囲が狭いため、湾曲部で配管検査プローブがつかえてしまう。仮に、配管検査プローブが湾曲部を通過しやすいように、センサ部同士を回転軸によらずに連結したとしても、フレキシブルシャフトがねじれてセンサ部同士が相対回転してしまい、配管の周方向の一部が探傷範囲から外れてしまう虞がある。尚、ここで小径とは配管の内径が２０～４０ｍｍ程度、曲げ半径が小さいとは、配管の曲げ半径Ｒが３５ｍｍ以下のものを指す。

【0005】

本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、小径かつ曲げ半径が小さな配管の内部への挿入性を向上させることができる配管検査プローブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示に係る配管検査プローブは、配管の内部から前記配管を検査するための配管検査プローブであって、超音波の発信および受信が可能な複数の第１センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第１のセンサホルダと、超音波の発信および受信が可能な複数の第２センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第２のセンサホルダと、前記第１のセンサホルダと前記第２のセンサホルダとを前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続する所定のねじり剛性を有する可撓性部材と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の配管検査プローブによれば、小径かつ曲げ半径が小さな配管の内部への挿入性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る配管検査プローブの構成を概略的に示す図である。

【図2A】一実施形態に係る第１センサのレイアウトを説明するための図である。

【図2B】一実施形態に係る第２センサのレイアウトを説明するための図である。

【図2C】一実施形態に係る第３センサのレイアウトを説明するための図である。

【図2D】一実施形態に係る第４センサのレイアウトを説明するための図である。

【図3】一実施形態に係る可撓性部材の断面形状を示す図である。

【図4A】幾つかの実施形態に係る可撓性部材の断面形状を示す図である。

【図4B】幾つかの実施形態に係る可撓性部材の断面形状を示す図である。

【図4C】幾つかの実施形態に係る可撓性部材の断面形状を示す図である。

【図5】別の一実施形態に係る配管検査プローブの構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態による配管検査プローブについて、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

【0010】

（構成）
図１は、一実施形態に係る配管検査プローブ１の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、配管検査プローブ１は、細長い形状を有している。そして、一実施形態では、配管検査プローブ１は、ジョイナー１０２を介して、ケーブルやチューブのような長尺状部材１０４の一端に接続されている。長尺状部材１０４は、検査対象である配管５０の内部に挿入可能に構成されている。このような長尺状部材１０４の外径は、配管５０の内径よりも小さい。長尺状部材１０４は、例えば、金属や樹脂などによって形成されており、全長に亘って配管５０の管路の形状に応じて屈曲可能に構成されている。

【0011】

この長尺状部材１０４は、他端が配管５０の外に配置される搬送装置１０６に接続されている。この搬送装置１０６は、例えば、長尺状部材１０４を人力や機械によって配管５０の内部に押し込むプッシャー式搬送装置である。このプッシャー式搬送装置によって、長尺状部材１０４を配管５０の内部に押し込むことで、長尺状部材１０４を配管５０の内部に挿入し、配管検査プローブ１を配管５０の内部に搬送することができる。尚、搬送装置１０６は、プッシャー式搬送装置以外であってもよく、例えば、配管５０の内部に水流を送り出す水圧式搬送装置であってもよい。

【0012】

本開示では、配管検査プローブ１の軸線Ｏが延びる方向を配管検査プローブ１の軸線方向（以下、軸線方向Ｄ１）とする。そして、軸線方向Ｄ１のうちジョイナー１０２に接続される配管検査プローブ１の一端を基端１１ａとして、この基端１１ａから先端１１ｂに向かう方向を軸線方向Ｄ１の一方とする。また、軸線Ｏを始点として軸線Ｏと直交する方向を配管検査プローブ１の径方向（以下、径方向Ｄ２）とする。軸線Ｏを中心として回転することで描かれる円形状の軌跡が延びる方向を配管検査プローブ１の周方向（以下、周方向Ｄ３）とする。

【0013】

図１に示すように、配管検査プローブ１は、第１のセンサホルダ２と、第２のセンサホルダ４と、所定のねじり剛性を有する可撓性部材１０と、を含む。所定のねじり剛性は、後述する８つのセンサ３の探傷範囲に基づいて決定され、例えば、周方向Ｄ３において互いに隣接するセンサ３の探傷範囲が非重複となるように決定される。図１に例示する形態では、配管検査プローブ１は、第３のセンサホルダ６と、第４のセンサホルダ８と、先端ガイド１２と、調心治具１４と、をさらに含む。配管検査プローブ１には、軸線方向Ｄ１の一方側から順に、先端ガイド１２、第１のセンサホルダ２、第２のセンサホルダ４、第３のセンサホルダ６、および第４のセンサホルダ８が配置されている。先端ガイド１２は、球形状を有しており、棒状の先端側シャフト１３を介して、第１のセンサホルダ２と接続されている。この先端ガイド１２は、配管検査プローブ１の先端１１ｂを含んでいる。第４のセンサホルダ８は、棒状の基端側シャフト１８を介して、ジョイナー１０２と接続されている。この基端側シャフト１８は、配管検査プローブ１の基端１１ａを含んでいる。先端側シャフト１３および基端側シャフト１８のそれぞれは、特に限定されないが、例えば、スプリングシャフトである。

【0014】

一実施形態では、第１のセンサホルダ２の径方向Ｄ２の長さをＬ１、第１のセンサホルダ２の軸線方向Ｄ１の長さをＬ２とすると、Ｌ１≦Ｌ２≦１．２Ｌ１を満たす。第２のセンサホルダ４、第３のセンサホルダ６、および第４のセンサホルダ８のそれぞれは、第１のセンサホルダ２と同程度の寸法を有している。

【0015】

一実施形態では、配管検査プローブ１は、超音波の発信および受信が可能な８つのセンサ３を含んでいる。センサ３は、配管５０の肉厚に関する物理量（発信した超音波がセンサ３に戻ってくるまでの時間）を測定データとして取得可能に構成されている。この測定データに基づいて、配管５０の内面５１の減肉が検出される。第１のセンサホルダ２、第２のセンサホルダ４、第３のセンサホルダ６、および第４のセンサホルダ８のそれぞれは、８つのセンサのうち２つのセンサ３を支持している（図２Ａ～図２Ｄを参照）。

【0016】

以下では、第１のセンサホルダ２によって支持されるセンサ３を第１センサ２３（３）とし、第２のセンサホルダ４によって支持されるセンサ３を第２センサ４３（３）とし、第３のセンサホルダ６によって支持されるセンサ３を第３センサ６３（３）とし、第４のセンサホルダ８によって支持されるセンサ３を第４センサ８３（３）としている。

【0017】

図１に示すように、２つの第１センサ２３は、１つのセンサ列に配置されている。本開示において、「１つのセンサ列に配置されている」とは、２つのセンサ３が軸線方向Ｄ１において、少なくとも一部が互いに重なり合っていることを意味する。図１に例示する形態では、２つの第１センサ２３は、軸線方向Ｄ１において、大部分または全体が互いに重なりあっている。同様に、２つの第２センサ４３、２つの第３センサ６３、および２つの第４センサ８３のそれぞれも１つのセンサ列に配置されている。

【0018】

図２Ａは、一実施形態に係る第１センサ２３のレイアウトを説明するための図であって、軸線方向Ｄ１から視ている図である。図２Ｂは、一実施形態に係る第２センサ４３のレイアウトを説明するための図であって、軸線方向Ｄ１から視ている図である。図２Ｃは、一実施形態に係る第３センサ６３のレイアウトを説明するための図であって、軸線方向Ｄ１から視ている図である。図２Ｄは、一実施形態に係る第４センサ８３のレイアウトを説明するための図であって、軸線方向Ｄ１から視ている図である。

【0019】

図２Ａに示すように、２つの第１センサ２３のそれぞれは、第１のセンサホルダ２の周方向（つまりは、周方向Ｄ３）に互いに間隔を空けて配置されている。図２Ｂに示すように、２つの第２センサ４３のそれぞれは、第２のセンサホルダ４の周方向（つまりは、周方向Ｄ３）に互いに間隔を空けて配置されている。図２Ｃに示すように、２つの第３センサ６３のそれぞれは、第３のセンサホルダ６の周方向（つまりは、周方向Ｄ３）に互いに間隔を空けて配置されている。図２Ｄに示すように、２つの第４センサ８３のそれぞれは、第４のセンサホルダ８の周方向（つまりは、周方向Ｄ３）に互いに間隔を空けて配置されている。

【0020】

図２Ａに示すように、軸線Ｏから一方の第１センサ２３の中心位置を通過するように延在する仮想線Ｘの角度位置θを０度とする。そして、この角度位置θは軸線Ｏを回転中心として周方向Ｄ３の一方（図２Ａの紙面において右回り）に回転するにつれて増加し、仮想線Ｘが１回転したときの角度位置θを３６０度とする。

【0021】

図２Ａに示すように、一実施形態では、２つの第１センサ２３は、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置している。一方の第１センサ２３は、０度の角度位置θに位置するように第１のセンサホルダ２に配置されている。他方の第１センサ２３は、１８０度の角度位置θに位置するように、第１のセンサホルダ２に配置されている。より具体的には、一方の第１センサ２３の中心位置が０度の角度位置θに位置し、他方の第１センサ２３の中心位置が１８０度の角度位置θに位置している。尚、本開示は、第１センサ２３のレイアウトを図２Ａに例示する形態に限定するものではない。例えば、一方の第１センサ２３は０度の角度位置θに位置し、他方の第１センサ２３は９０度の角度位置θに位置してもよい。

【0022】

図２Ｂに示すように、２つの第２センサ４３は、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置している。一方の第２センサ４３は、４５度の角度位置θに位置するように第２のセンサホルダ４に配置されている。他方の第２センサ４３は、２２５度の角度位置θに位置するように、第２のセンサホルダ４に配置されている。より具体的には、一方の第２センサ４３の中心位置が４５度の角度位置θに位置し、他方の第２センサ４３の中心位置が２２５度の角度位置θに位置している。尚、本開示は、第２センサ４３のレイアウトを図２Ｂに例示する形態に限定するものではない。

【0023】

図２Ｃに示すように、２つの第３センサ６３は、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置している。一方の第３センサ６３は、９０度の角度位置θに位置するように第３のセンサホルダ６に配置されている。他方の第３センサ６３は、２７０度の角度位置θに位置するように、第３のセンサホルダ６に配置されている。より具体的には、一方の第３センサ６３の中心位置が９０度の角度位置θに位置し、他方の第３センサ６３の中心位置が２７０度の角度位置θに位置している。尚、本開示は、第３センサ６３のレイアウトを図２Ｃに例示する形態に限定するものではない。

【0024】

図２Ｄに示すように、２つの第４センサ８３は、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置している。一方の第４センサ８３は、１３５度の角度位置θに位置するように第４のセンサホルダ８に配置されている。他方の第４センサ８３は、３１５度の角度位置θに位置するように、第４のセンサホルダ８に配置されている。より具体的には、一方の第４センサ８３の中心位置が１３５度の角度位置θに位置し、他方の第４センサ８３の中心位置が３１５度の角度位置θに位置している。尚、本開示は、第４センサ８３のレイアウトを図２Ｄに例示する形態に限定するものではない。

【0025】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、一実施形態では、２つの第１センサ２３および２つの第２センサ４３は、周方向Ｄ３において互いにずれている。さらに、図２Ａから図２Ｄに示すように、２つの第１センサ２３、２つの第２センサ４３、２つの第３センサ６３、および２つの第４センサ８３（つまりは、８つのセンサ３）は、周方向Ｄ３において互いにずれている。

【0026】

図１に例示するように、一実施形態では、可撓性部材１０は、第１の可撓性部材１５（１０）、第２の可撓性部材１６（１０）、第３の可撓性部材１７（１０）を含む。第１の可撓性部材１５は、第１のセンサホルダ２と第２のセンサホルダ４とを軸線方向Ｄ１において並ぶように接続する。第２の可撓性部材１６は、第２のセンサホルダ４と第３のセンサホルダ６とを軸線方向Ｄ１において並ぶように接続する。第３の可撓性部材１７は、第３のセンサホルダ６と第４のセンサホルダ８とを軸線方向Ｄ１において並ぶように接続する。尚、第１の可撓性部材１５、第２の可撓性部材１６、および第３の可撓性部材１７のそれぞれは、互いに別体であってもよいし、一体的に構成されてもよい。尚、第１の可撓性部材１５、第２の可撓性部材１６、および第３の可撓性部材１７のそれぞれは、互いに同程度のねじり剛性を有していてもよいし、互いに異なるねじり剛性を有していてもよい。

【0027】

一実施形態では、可撓性部材１０は、角線バネである。図３は、一実施形態に係る可撓性部材１０（角線バネ）の断面形状を示す図である。図３に示すように、角線バネは、断面形状が径方向Ｄ２に沿って長手形状を有し、且つ軸線方向Ｄ１に沿って短手形状を有する矩形状である。一実施形態では、可撓性部材１０の断面形状の軸線方向Ｄ１の長さをＬ３とし、可撓性部材１０の断面形状の径方向Ｄ２の長さをＬ４とすると、Ｌ３＜Ｌ４＜２×Ｌ３を満たす。

【0028】

調心治具１４は、配管５０の内部に搬送された配管検査プローブ１を配管５０の略中央に位置させるための治具である。図１に例示する形態では、配管検査プローブ１は、複数の調心治具１４を含んでいる。複数の調心治具１４は、先端側シャフト１３に設けられる調心治具１４、基端側シャフト１８に設けられる調心治具１４、第１の可撓性部材１５に設けられる調心治具１４、第２の可撓性部材１６に設けられる調心治具１４、および第３の可撓性部材１７に設けられる調心治具１４を含む。

【0029】

第１の可撓性部材１５に設けられる調心治具１４を例にして、調心治具１４の具体的な構成例について説明する。調心治具１４は、第１の可撓性部材１５によって支持される本体部３０と、本体部３０の外周面から径方向Ｄ２の外側に延びるブラシ３２と、を含む。

【0030】

（作用・効果）
一実施形態に係る配管検査プローブ１の作用・効果について説明する。一実施形態によれば、８つのセンサ３を第１のセンサホルダ２～第４のセンサホルダ８のそれぞれに２つずつ分配している。このため、８つのセンサ３がまとめて配置される１つのセンサホルダと比較して、第１のセンサホルダ２～第４のセンサホルダ８のそれぞれの寸法を小さくすることができる。また、センサ３を小型化せずに済むので、センサ３の探傷範囲を縮小させない点においても有利である。

【0031】

さらに、一実施形態によれば、第１のセンサホルダ２は、２つの第１センサ２３が１つのセンサ列に配置されることで、軸線方向Ｄ１の寸法が短くなっている。同様に、第２のセンサホルダ４～第４のセンサホルダ８も、２つのセンサ３が１つのセンサ列に配置されることで、軸線方向Ｄ１の寸法が短くなっている。このため、第１のセンサホルダ２～第４のセンサホルダ８が曲げ半径の小さな湾曲部であっても通過することができ、配管５０の内部への配管検査プローブ１の挿入性を向上させることができる。

【0032】

一実施形態によれば、第１のセンサホルダ２は、Ｌ２≦１．２Ｌ１（Ｌ１：径方向の長さ、Ｌ２：軸線方向の長さ）を満たすように構成されるので、従来のセンサホルダと比較して、軸線方向Ｄ１の長さを短くし、配管５０の内部への配管検査プローブ１の挿入性を向上させることができる。

【0033】

配管検査プローブ１が配管５０の湾曲部を通過するためには、可撓性部材１０はある程度の曲がりやすさを有することが望ましい。また、配管検査プローブの挿入に際し、可撓性部材１０が捻れて第１のセンサホルダ２から第４のセンサホルダ８までの少なくとも２つが相互に回転し、８つのセンサ３の周方向Ｄ３の探傷範囲に抜け・漏れが生じることを抑制するため、可撓性部材１０はある程度の捻じれ難さ（ねじり剛性）を有することが望ましい。

【0034】

本発明者らの知見によれば、可撓性部材１０として角線バネを適用することで、可撓性部材１０はある程度の曲がりやすさ、および捻じれ難さを有することができる。このため、一実施形態によれば、角線バネを可撓性部材１０として適用しているので、配管５０の内部への挿入性が向上し、且つ周方向Ｄ３において幅広く配管５０を検査できる配管検査プローブ１を提供することができる。幾つかの実施形態では、可撓性部材１０は、周方向Ｄ３への変形量（いわゆる捻じれ角）が１５度以内となるように設計されている。

【0035】

尚、一実施形態では、可撓性部材１０は、角線バネであったが、本開示はこの形態に限定されない。図４Ａ－図４Ｃのそれぞれは、幾つかの実施形態に係る可撓性部材１０の断面形状を示す図である。幾つかの実施形態では、可撓性部材１０は、バネ部材である。図４Ａに例示する可撓性部材１０は、断面形状が径方向Ｄ２に沿って長手形状を有する台形状である。この台形状の断面形状は、径方向Ｄ２の外側に長辺を有し、径方向Ｄ２の内側に短辺を有している。図４Ｂに例示する可撓性部材１０は、断面形状が径方向Ｄ２に沿って長手形状を有する楕円形状である。この楕円形状の断面形状は、径方向Ｄ２に沿って延びる長軸を有している。図４Ｃに例示する可撓性部材１０は、断面形状が円形状である。

【0036】

バネ部材の捻じれ難さ（ねじり剛性）は、断面二次モーメントの影響を受ける。幾つかの実施形態によれば、バネ部材を捻じれ難くすることで、複数のセンサ３の位置が周方向Ｄ３にずれることを抑制する。つまり、複数のセンサ３の探傷範囲に抜け・漏れが生じることを抑制する。このため、配管検査プローブ１は、配管５０の内部から周方向Ｄ３において幅広く配管５０を検査することができる。ところで、断面形状が長方形状であるバネ部材は、断面形状が正方形状であるバネ部材よりも捻じれ難い。同様に、断面形状が楕円形状であるバネ部材は、断面形状が円形状であるバネ部材よりも捻じれ難い。このため、図４Ａおよび図４Ｂに例示する形態によれば、所望の捻じれ剛性を有するバネ部材を容易に準備できる。

【0037】

一実施形態によれば、８つのセンサ３のそれぞれが周方向Ｄ３において互いにずれているので、周方向Ｄ３において互いに異なる探傷範囲を有することができる。このため、周方向Ｄ３において幅広く配管５０を検査できる。

【0038】

一実施形態によれば、８つのセンサ３（８チャンネル）を有する配管検査プローブ１であって、配管５０の内部への挿入性を向上させた配管検査プローブ１を提供することができる。この配管検査プローブ１は、２０ｍｍ以上１０５ｍｍ以下の内径を有する配管５０の内部に挿入可能となっている。さらに、この配管検査プローブ１は、３５ｍｍ以下の曲率半径を有する配管５０の湾曲部を通過可能となっている。尚、配管検査プローブ１は８チャンネルに限定されず、任意の数のチャンネルを有する。

【0039】

別の一実施形態に係る配管検査プローブ１について説明する。別の一実施形態において、上述した一実施形態の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。図５は、別の一実施形態に係る配管検査プローブ１の構成を概略的に示す図である。別の一実施形態では、配管検査プローブ１は、１６のセンサ３（１６チャンネル）を有している。そして、第１のセンサホルダ２は、１６のセンサのうち４つの第１センサ２３を支持している。第２のセンサホルダ４は、１６のセンサのうち４つの第２センサ４３を支持している。第３のセンサホルダ６は、１６のセンサのうち４つの第３センサ６３を支持している。第４のセンサホルダ８は、１６のセンサのうち４つの第４センサ８３を支持している。４つの第１センサ２３、４つの第２センサ４３、４つの第３センサ６３、および４つの第４センサ８３のそれぞれは、周方向Ｄ３に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置されている。

【0040】

別の一実施形態では、４つの第１センサ２３は、角度位置θが９０度ずつずれるように配置されている。４つの第２センサ４３は、角度位置θが９０度ずつずれるように配置されている。４つの第３センサ６３は、角度位置θが９０度ずつずれるように配置されている。４つの第４センサ８３は、角度位置θが９０度ずつずれるように配置されている。そして、４つの第１センサ２３、４つの第２センサ４３、４つの第３センサ６３、および４つの第４センサ８３（つまりは、１６のセンサ３）は、周方向Ｄ３において互いにずれている。

【0041】

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

【0042】

［１］本開示に係る配管検査プローブ（１）は、
配管（５０）の内部から前記配管を検査するための配管検査プローブであって、
超音波の発信および受信が可能な複数の第１センサ（２３）が周方向（Ｄ３）に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第１のセンサホルダ（２）と、
超音波の発信および受信が可能な複数の第２センサ（４３）が周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第２のセンサホルダ（４）と、
前記第１のセンサホルダと前記第２のセンサホルダとを前記配管検査プローブの軸線方向（Ｄ１）において並ぶように接続する所定のねじり剛性を有する可撓性部材（１０）と、を備える。

【0043】

上記[１]に記載の構成によれば、複数の第１センサが第１のセンサホルダに分配され、複数の第２センサが第２のセンサホルダに分配されている。このため、複数の第１センサおよび複数の第２センサがまとめて配置される１つのセンサホルダの寸法と比較して、第１のセンサホルダ、および第２のセンサホルダのそれぞれの寸法を小さくすることができる。さらに、第１のセンサホルダは、複数の第１センサが１つのセンサ列に配置されることで、配管検査プローブの軸線方向の寸法が短くなっている。同様に、第２のセンサホルダは、複数の第２センサが１つのセンサ列に配置されることで、配管検査プローブの軸線方向の寸法が短くなっている。このため、第１のセンサホルダや第２のセンサホルダが曲げ半径の小さな湾曲部を有する配管であっても通過することができ、小径かつ曲げ半径が小さな配管の内部への配管検査プローブの挿入性を向上させることができる。

【0044】

［２］幾つかの実施形態では、上記［１］に記載の構成において、
前記可撓性部材は、バネ部材であり、断面形状が一方向に沿って長手形状を有する。

【0045】

バネ部材の捻じれ難さ（ねじり剛性）は、断面二次モーメントの影響を受ける。このため、断面形状が長方形状であるバネ部材は、断面形状が正方形状であるバネ部材よりも捻じれ難い。同様に、断面形状が楕円形状であるバネ部材は、断面形状が円形状であるバネ部材よりも捻じれ難い。上記[２]に記載の構成によれば、バネ部材を捻じれ難くすることで、複数の第１センサのそれぞれの位置が周方向にずれること、および複数の第２センサのそれぞれの位置が周方向にずれることを抑制する。つまり、複数の第１センサの探傷範囲および複数の第２センサの探傷範囲に抜け・漏れが生じることを抑制する。このため、配管検査プローブは、配管の内部から配管検査プローブの周方向において幅広く配管を検査することができる。

【0046】

［３］幾つかの実施形態では、上記［２］に記載の構成において、
前記バネ部材は、角線バネであり、断面形状が前記配管検査プローブの径方向に沿って長手形状を有し、且つ前記配管検査プローブの軸線方向に沿って短手形状を有する。

【0047】

配管検査プローブが配管の湾曲部を通過するためには、バネ部材はある程度の曲がりやすさを有することが望ましい。また、配管検査プローブの挿入に際し、バネ部材が捻れて第１のセンサホルダや第２のセンサホルダが相互に回転し、複数の第１センサおよび複数の第２センサの周方向の探傷範囲に抜け・漏れが生じることを抑制するため、バネ部材はある程度の捻じれ難さ（ねじり剛性）を有することが望ましい。本発明者らの知見によれば、バネ部材として角線バネを適用することで、バネ部材はある程度の曲がりやすさ、および捻じれ難さを有することができる。このため、上記[３]に記載の構成によれば、配管の内部への挿入性が向上し、且つ配管検査プローブの周方向において幅広く配管を検査できる配管検査プローブを提供することができる。

【0048】

［４］幾つかの実施形態では、上記［１］から［３］の何れか１つに記載の構成において、
前記第１のセンサホルダの前記配管検査プローブの径方向の長さをＬ１、前記第１のセンサホルダの前記配管検査プローブの軸線方向の長さをＬ２とすると、Ｌ２≦１．２Ｌ１を満たす。

【0049】

上記[４]に記載の構成によれば、従来と比較して、第１のセンサホルダの配管検査配管検査プローブの軸線方向の長さを短くし、配管の内部への配管検査プローブの挿入性を向上させることができる。

【0050】

［５］幾つかの実施形態では、上記［１］から［４］の何れか１つに記載の構成において、
前記複数の第１センサおよび前記複数の第２センサは、前記配管検査プローブの周方向において互いにずれている。

【0051】

上記[５]に記載の構成によれば、複数の第１センサおよび複数の第２センサのそれぞれは、配管検査プローブの周方向において互いに異なる探傷範囲を有することができる。このため、配管検査プローブの周方向において幅広く配管を検査できる。

【0052】

［６］幾つかの実施形態では、上記［１］から［５］の何れか１つに記載の構成において、
前記複数の第１センサは、２つの第１センサであり、
前記複数の第２センサは、２つの第２センサであり、
超音波の発信および受信が可能な２つの第３センサ（６３）が周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第３のセンサホルダ（６）と、
超音波の発信および受信が可能な２つの第４センサ（８３）が周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第４のセンサホルダ（８）と、をさらに備え、
前記第１のセンサホルダ、前記第２のセンサホルダ、前記第３のセンサホルダ、および前記第４のセンサホルダのそれぞれは、前記可撓性部材によって前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続されている。

【0053】

上記[６]に記載の構成によれば、８個のセンサ（８チャンネル）を有し、配管の内部への挿入性を向上させた配管検査プローブを提供することができる。

【0054】

［７］幾つかの実施形態では、上記［１］から［５］の何れか１つに記載の構成において、
前記複数の第１センサは、４つの第１センサであり、
前記複数の第２センサは、４つの第２センサであり、
超音波の発信および受信が可能な４つの第３センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第３のセンサホルダと、
超音波の発信および受信が可能な４つの第４センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第４のセンサホルダと、をさらに備え、
前記第１のセンサホルダ、前記第２のセンサホルダ、前記第３のセンサホルダ、および前記第４のセンサホルダのそれぞれは、前記可撓性部材によって前記配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続されている。

【0055】

上記[７]に記載の構成によれば、１６個のセンサ（１６チャンネル）を有し、配管の内部への挿入性を向上させた配管検査プローブを提供することができる。

【符号の説明】

【0056】

１ 配管検査プローブ
２ 第１のセンサホルダ
３ センサ
４ 第２のセンサホルダ
６ 第３のセンサホルダ
８ 第４のセンサホルダ
１０ 可撓性部材
１１ａ 基端
１１ｂ 先端
１２ 先端ガイド
１３ 先端側シャフト
１４ 調心治具
１８ 基端側シャフト
２３ 第１センサ
３０ 本体部
３２ ブラシ
４３ 第２センサ
５０ 配管
５１ 内面
６３ 第３センサ
８３ 第４センサ
１０２ ジョイナー
１０４ 長尺状部材
１０６ 搬送装置
Ｄ１ 軸線方向
Ｄ２ 径方向
Ｄ３ 周方向
Ｏ 軸線
Ｘ 仮想線

【要約】

【課題】小径かつ曲げ半径が小さな配管の内部への挿入性を向上させることができる。
【解決手段】配管の内部から配管を検査するための配管検査プローブは、超音波の発信および受信が可能な複数の第１センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第１のセンサホルダと、超音波の発信および受信が可能な複数の第２センサが周方向に互いに間隔を空けて１つのセンサ列に配置された第２のセンサホルダと、第１のセンサホルダと第２のセンサホルダとを配管検査プローブの軸線方向において並ぶように接続する所定のねじり剛性を有する可撓性部材と、を備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】