工場配管の老朽化診断｜内部の映像で読む劣化の段階と清掃・補修の判断

工場配管の老朽化診断は、外観と改修の履歴で傷みが出ていそうな系統を絞り、内部を見て劣化の種類と進み具合を確かめる順に進めます。残りの厚さのように数値で確かめる箇所は、内部を見てから選ぶと、測る範囲を絞れるでしょう。内部の映像に写るものが、付着や堆積、腐食、変形のどれに当たるかで、清掃で戻せるのか、厚さを測るのか、補修を急ぐのかが決まります。

管内点検ドローンで内部を撮れるのは、排気や集じんのダクト、ピット、大型タンクのように、機体が入れる口径と点検口がある設備です。どこまで奥を撮れるかは、口径だけでは決まりません。中に残る液や堆積、段差に加えて、点検口からの距離と曲がりにも左右されるためです。書き手の清美環は、相模原市で30年以上、下水道管や工場のタンク、ピットの清掃を続け、管内点検ドローン『フクロウ』で設備の中を撮る点検調査も引き受けています。

工場配管の老朽化診断を進める順番

工場配管の老朽化診断は、次の4つの手順で、調べる範囲を順に絞り込みます。厚さの測定には保温材や塗装を外す準備が、管を切り取る調査には切断と復旧が伴うため、すべての系統では行えないからです。

1. 改修の履歴とトラブルの記録、図面から、古い系統や漏れを繰り返した系統を拾う
2. 外観で、継手やフランジ、溶接部の漏れやにじみ、外面の錆、保温材の濡れや変色を確かめる
3. 内部を見て、付着や堆積、腐食、変形のどれが、どこにあるかを記録する
4. 腐食や変形が見つかった箇所で、残りの厚さを測るか、管を抜き取って調べる

外観に異状がないからといって、内部が傷んでいないとは限りません。外面の錆は内部の腐食を疑う手がかりになるものの、内面に付いた堆積や腐食は外からは見えません。蒸気や温水の管では、保温材の内側で外面の腐食が進むこともあります。

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内部の映像で見分ける付着・腐食・変形

内部の映像に写る異状は、付着や堆積、腐食、変形の3つに分けると、それぞれ次にすることが決まります。

• 付着や堆積：清掃で取り除き、壁が隠れていた箇所は清掃の後に撮り直す
• 腐食：深さの段階を読み、表面より深く進んだ箇所は残りの厚さを測る
• 変形：位置を記録し、補修か更新かの判断に回す

同じ場所に2つ以上が重なって写ったときは、壁の傷みがいちばん深いものに合わせて、次にすることを決めてください。

付着と堆積の下に隠れる壁

付着や堆積が写った箇所では、まず付着の下に壁が見えているかを確かめます。壁が見えていて表面に傷みがなければ、起きているのは流れや風量が落ちる問題で、清掃で戻せる段階です。厚く積もって壁が見えない箇所は、清掃して撮り直すまで、腐食の段階を判断できません。

付着物に錆の色が混じるときは、付着そのものが腐食でできた錆かもしれません。鋼管の内面に盛り上がる錆こぶの下では、管の壁が減っていることがあります。減った厚さは、錆こぶを取り除くか、外から測らないと分かりません。

立ち上がり部の手前のような積もりやすい箇所ではなく、まっすぐな区間の1か所にだけ堆積が写るなら、その場所のくぼみや継ぎ目の段差を疑いましょう。厚生労働省の局所排気装置の定期自主検査指針も、ダクトの立ち上がり部の手前を粉じんなどが積もりやすい箇所に挙げ、堆積の原因になる変形を異状に数えました。

鋼板と鋼管の腐食の段階

鋼板のダクトや鋼管の腐食は、塗装の傷み、表面の錆、凹凸や錆こぶ、穴あきの順に深くなります。4つの段階ごとの見え方と次にすることは、次のとおりです。

• 塗装の剥がれ：腐食の原因になる傷みで、局所排気装置の定期自主検査指針でも異状に数える
• 表面の錆：腐食が始まった段階で、次の点検の映像と比べて広がりを見る
• 凹凸や錆こぶ：壁が減り始めた段階で、残りの厚さを測る箇所に選ぶ
• 穴あき：空気や液が漏れる段階で、補修か更新を急ぐ

ステンレス鋼の管も、もらい錆や孔食、すきま腐食と無縁ではありません。孔食は小さな点に見えても、壁の奥へ深く進む腐食です。点状の錆を表面の錆の段階と決めず、厚さを測る候補に入れてください。

コンクリートのピットの腐食の段階

コンクリートのピットや地下の溝の腐食は、表面の荒れ、骨材（コンクリートの中の砂利）の露出、鉄筋の露出の順に深くなります。国土交通省の下水道管路マネジメントに関する資料も、下水道管の腐食をこの3つで区分し、軽い順にC、B、Aとしています。

工場のピットに、国のこの区分が定められているわけではありません。それでも、映像に写る深さが3つのどれに当たるかを記録しておけば、次の点検で進み具合を比べられます。ひびに沿って錆の色の筋が写るときは、表面に鉄筋が出ていなくても、中の鉄筋の腐食を疑いましょう。

くぼみや変形と継ぎ目のずれ

くぼみや変形、継ぎ目のずれは、腐食の段階とは別に扱います。腐食のように少しずつ深くなるとは限らず、物が当たったときや支えが緩んだときに、一度に起きることもあるからです。

映像からは、変形の位置と形は分かっても、強度にどれだけ響くかまでは判断できません。点検口からの距離とあわせて位置を記録し、補修か更新かを判断する会社に渡してください。

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映像だけでは決められない劣化

内部の映像で決められないのは、壁がどれだけ残っているかと、映像に写らない場所の状態です。映像に写るのは内面の表面までなので、次の4つは別の方法で確かめます。

• 残りの厚さ：超音波の厚さ計で、管の外から測る
• 付着の下や液の中の壁：清掃や液の抜き取りの後に撮り直すか、放射線で外から詰まりを測る
• 外面の腐食：保温材を外して外面を見る
• 樹脂の管の強度：管を抜き取って調べる

樹脂の管の変色は映像に写っても、強度がどれだけ落ちたかは色では分かりません。

内部の映像が役に立つのは、どこを測るかを決める場面です。腐食や変形の位置が分かっていれば、厚さを測る箇所を傷みの深い場所に絞れます。保温材を外す範囲も、全区間を測るときより狭くなるでしょう。

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ドローンで内部を撮れる工場配管の条件

ドローンで内部を撮れるのは、機体が入れる口径と点検口があり、設備を止めて中の風や流れを止められる配管です。清美環が工場で機体を入れる対象にしているのは、排気や集じんのダクト、ピット、大型タンク、ボイラー本体、焼却炉とその煙突などの内部です。

工場の排水管と水道の配水管は、清美環では事業の方針として、機体を入れる対象にしていません。受水槽と貯水槽も、機体が落ちたときの衛生上の影響を考えて、対象から外しました。

機体が入れる口径と進める距離

清美環が使う機体は、非GPS環境での飛行に特化した小型のIBIS2と、機体を球体のガードで覆ったELIOS 3の2機種です。機種ごとに入れる管の太さの下限があり、点検口も機体が通れる大きさが要るため、口径や点検口の大きさ、中の構造物の多さを見て、どちらの機体を入れるかを決めます。

1つの点検口から奥へ進める距離は、口径だけでは決まりません。液の残り方や堆積、段差に左右されるうえ、点検口からの距離と曲がりの数で、操縦の電波が届くかと電池がもつかが変わるためです。届かない区間は、別の点検口から機体を入れ直して撮ります。機体が入れない細い管の内部は、スコープやカメラを差し込む方法で見ることになるでしょう。

可燃性ガスの確認と設備を止める準備

有機溶剤の排気ダクトのように可燃性ガスのおそれがある設備には、換気とガス検知で可燃性ガスがないことを確かめるまで、機体を入れません。ELIOS 3は防爆仕様として作られておらず、可燃性や爆発性の物質がある場所と、あると疑われる場所では運用しないよう、メーカーが求めているためです。

ダクトは排風機を止め、管はポンプを止めて、中の風や流れを止めてから撮ります。液が残る管では、液面より下の壁は写らず、液面の上に機体が飛べる高さがなければ入れません。止められない系統には、使用中の配管でも外から測れる超音波や放射線の方法が向いています。

局所排気装置のダクトの定期自主検査と映像

有機溶剤や特定化学物質、粉じんなどの規則に基づいて設けた局所排気装置では、ダクトの摩耗や腐食、堆積も、1年以内ごとに1回の定期自主検査で調べる項目に入っています。厚生労働省の定期自主検査指針は、ダクトの外面に加えて内面も調べるとしています。規則に基づかずに設けた排気装置は、定期自主検査の義務の対象ではありません。

定期自主検査で調べるダクトの項目

有機溶剤中毒予防規則の第20条は、ダクトについて、次の3つを検査の項目に挙げています。

• 摩耗や腐食、くぼみなどの損傷の有無とその程度
• じんあい（ちりやほこり）の堆積の状態
• 接続部の緩みの有無

特定化学物質障害予防規則と粉じん障害防止規則にも、同じ趣旨の項目があります。1年を超えて使わない期間は検査を省けるものの、使用を再び始めるときには検査しなければなりません。検査で異常を認めたら、事業者は直ちに補修などの措置を講じなければなりません。

点検口から先の内面を映像に残す

厚生労働省の定期自主検査指針は、ダクトの内面を、点検口を開けるか、点検口がなければ接続部を外して調べるとしています。内面を見られない箇所では、ハンマーで外面をたたいた音で、それも難しければダクトの中の静圧で堆積を確かめます。

点検口を開けても、目で見られるのは点検口の近くまでで、奥の内面は見えません。機体が入れる口径のダクトなら、有機溶剤を扱う系統では換気とガス検知で可燃性ガスがないことを確かめたうえで、点検口から機体を入れて、点検口と点検口の間の内面を映像に残せます。打音や静圧では分からない腐食やくぼみの位置も、映像なら記録できます。

ただし、吸気と排気の能力やファンのベルトの状態のように、映像では調べられない項目は、指針の方法で検査してください。

見つかった箇所を清掃と補修につなげる流れ

映像で見つかった箇所は、付着と堆積なら清掃で戻すかを決め、腐食と変形なら厚さの測定と補修へ回し、清掃した箇所は撮り直して壁を確かめます。点検から補修までは、次の5つの手順で進みます。

1. 区間全体を撮るスクリーニング調査で、付着や腐食、変形が写った箇所を拾う
2. 拾った箇所を本格調査で詳しく撮り、点検口からの距離とあわせて記録する
3. 付着や堆積の箇所を清掃で戻すかを決め、清掃を手配する
4. 清掃で見えるようになった壁を撮り直し、腐食の段階を読む
5. 腐食や変形の箇所の厚さを測り、補修か更新かを決める

清掃の後の撮り直しを省くと、付着の下に隠れていた腐食を見落としかねません。

清美環の本業は、下水道管の清掃やタンク清掃、排水処理施設の維持管理です。工場では、タンクやピット、槽、配管に付いたスケールや堆積物を、ケレン作業や高圧洗浄で取り除いてきました。タンクやピット、槽、配管なら、点検で見つけた付着や堆積の清掃も同じ会社に続けて頼めるので、別の会社に映像を説明し直す手間がかかりません。排気や集じんのダクトなど、ほかの設備の清掃は、協力企業と組んで方法を提案できる場合があります。

厚さの測定や補修を担う会社には、データで納品した映像と報告書を、そのまま打ち合わせの資料として渡せます。

工場配管の老朽化診断は『フクロウ』へご相談ください

私たち清美環は、相模原市を拠点に30年以上、下水道管やタンク、ピットの清掃を手がけてきました。管内点検ドローン『フクロウ』では、機体が入れる口径のダクトやピット、大型タンク、ボイラー本体、焼却炉とその煙突、下水道管とマンホールの内部を撮り、工場の排水管と水道の配水管、受水槽と貯水槽には機体を入れません。

機体はあるのに設備の中を飛ばせる操縦者がいない点検・調査会社からは、操縦委託のご依頼もお受けしています。