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2022 年度 研究成果報告書

直流バイアス矩形波磁界を使用した熱交換器伝熱強磁性体鋼管の欠陥検査法の提案

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05007
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25020:安全工学関連
研究機関大分大学

研究代表者

後藤 雄治  大分大学, 理工学部, 教授 (00373184)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード電磁非破壊検査 / 渦電流探傷試験 / マイナーループ磁気特性 / 強磁性体鋼管
研究成果の概要

強磁性鋼管は、発電所や石油プラントの熱交換器の伝熱管に使用される。強磁性鋼管の外側欠陥は、支持鋼板(バッフル)との摩擦によって発生する。本研究では、強磁性鋼管の外側欠陥を検出するために、強磁性鋼管に挿入するタイプの、直流バイアスと矩形波交流磁界を併用した電磁気センサープローブによる探傷法を提案した。強磁性鋼管の磁束密度と渦電流は、プレイヒステロンモデル法(プレイモデル法)を使用したマイナーループ磁化曲線を考慮した 3 次元非線形電磁界解析法によって解析される。本提案手法は検証実験との比較も行い、有用性が示される。

自由記述の分野

計測工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、熱交換器内の伝熱強磁性体鋼管の検査に電磁気現象を利用したものとして、大きな直流磁界と微小交流磁界を併用した直流磁化渦電流探傷試験法が存在する。しかし、この手法は2種類の励磁コイルが必要となるため、別々の電源を必要とする。一方、本提案手法は、1個の電源のみで探傷が可能となる新しい検査法である。この手法は、より小型で安価な装置構成が実現できる利点を有している。特に励磁コイルは1個で済むため、電磁気センサ内の励磁コイルの体積を節約し、検出コイルの巻数を増やすことができ、探傷感度を高めることがでる。それゆえ、多管式熱交換器鋼管のスタンダードな検査手法として全国に普及・定着できると思われる。

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公開日: 2024-01-30  

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