ASTM G62に準拠したパイプラインのホリデー検知方法

株式会社デフェルスコ

発行： 2023年10月17日

パイプラインは現代のインフラストラクチャーの重要な一部であり、フローラインから移動する天然ガス、フィーダーラインを通るバイオ燃料、精製所からトランスミッションラインを通って貯蔵所や配送センターに移動するガソリンなど、今日の世界の動力源となるあらゆる種類のガスや液体を輸送しています。重要なインフラであるパイプラインは、その構造的完全性と効率を確保するため、多くの品質管理チェックを受けます。パイプラインを保護する一つの側面は、腐食を防ぐために使用されるコーティングです。コーティングシステムが仕様通りに機能しているかを確認することは、パイプラインの完全性にとって最も重要です。

塗料を塗る前、塗る最中、塗った後の保護膜の品質をチェックするために使われる試験、手順、機器は無数にある：

• 乾燥膜厚測定-保護膜の塗布と検査において、最も重要な測定であることは間違いない。
• 表面処理-コーティングを施す前に、パイプの表面を適切に処理しなければならない。これには、さび、汚れ、ほこり、塩分などの汚染物質を特定して除去することが含まれます。さらに、研磨ブラストによって適切な表面形状やアンカーパターンを形成することで、コーティングが下地に密着し、結合しやすくなります。
• 環境条件-コーティングとライニングの性能を最大限に引き出すには、表面処理、塗布、硬化に最適な環境条件が不可欠です。
• 付着性試験-塗膜が基材に付着する能力で「基材付着性」と呼ばれるもの、または塗膜がシステム内の複数の塗膜に付着する能力で「塗膜間付着性」と呼ばれるもの。
• ホリデー／ピンホールの検出-保護膜を塗布した後、下地が露出するような欠陥や不連続面がないことを確認することが重要です。ピンホール」や「ホリデー」と呼ばれる、塗膜が薄い部分や塗膜が欠けている部分は、腐食の原因となり、保護膜システムの寿命を大幅に縮める可能性があります。

この記事では、ASTM G62-"Standard Test Methods for Holiday Detection in Pipeline Coatings "に記載されている試験方法と手順に従ってパイプラインに塗布されたコーティングのホリデー検知に焦点を当てる。

ホリデー検出とは？

ホリデーディテクターは、パイプラインなどの導電性基材に塗布された非導電性コーティングの非破壊試験です。ASTM G62のような試験方法に概説されているホリデーディテクターは、帯電した電極を塗膜上に通過させます。ホリデーが発生すると、電極から下の導電性基材に電流が流れます。電流はアース線を通って検出器に戻り、回路を完成させてアラームを作動させ、検査員に欠陥を知らせます。

追加情報：

"保護コーティングのピンホール／ホリデーの見つけ方"

休日とは何か？なぜ休日検出が必要なのか？どのように休日を検出するのか？

休日はどのように作られるのか？

Standard ASTM G62-"パイプラインコーティングにおけるホリデー検出のための試験方法 "とは何ですか？

ASTM G62-"Standard Test Methods for Holiday Detection in Pipeline Coatings"（パイプラインコーティングにおけるホリデー検出のための試験方法）は、パイプラインコーティングのピンホールとホリデーの位置を特定するために使用される2つの試験方法について記述している：

- 方法Aは、ウェットスポンジ探傷電極と100 V DC未満の印加電圧を使用して、薄膜コーティング（25 µm～0.254 mmまたは1～10 mil）のピンホールとホリデーを検出するように設計されています。水に加えて湿潤剤を使用する場合は、0.508 mm（20 mil）まで有効です。

見るPosiTest LPD 低電圧ピンホール検出器

- 方法Bは、さまざまな平らなワイヤーブラシと ローリングスプリング探針電極を使用して、厚膜コーティング（≥ 250 µmまたは≥ 10 mil）のピンホールとホリデーを検出するために使用されます。これらの装置の印加電圧範囲は、4～35 kV DCを推奨します。

参照：PosiTest HHD およびPosiTest HHD C高電圧ホリデーディテクタ

どちらの方法も、似たような動作原理に依存している。帯電した電極を被膜の上を通過させる。欠陥が見つかると、電極から下の導電性基材に電流が流れます。電流はアース線を通って検出器に戻り、回路を完成させてアラームを作動させ、検査員に欠陥を知らせます。

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ASTM G62 試験手順、校正、および動作の検証：

を用いた各試験方法について、ASTM G62 試験手順を以下に説明する。 PosiTest LPD (方法A）と PosiTest HHD シリーズホリデー検出器（方法B）を使用した各試験方法のASTM G62試験手順について説明します。

注：この説明書は、ASTM G62に準拠したホリデー検知試験の実施手順をまとめたものです。試験前にASTM G62試験方法を参照し、それに従ってください。

キャリブレーション：

ASTM G62は、機器製造者、認定代理店、または製造者が承認した認定校正試験所による年1回の校正を推奨している。NISTにトレーサブルな校正証明書を機器と共に保管すること。

デフェルスコのピンホールおよびホリデー検査装置には、NISTにトレーサブルな長文の校正証明書が付属しています。

検証する：

出力電圧および全体的な機能の検証は、各使用期間前および使用後、検出器を落下させた場合、またはコーティングの厚さや電極が変化した場合に実施すること。

ASTM G62 検証手順：

出力電圧の検証：

注： PosiTest LPDPosiTest HHD、 PosiTest HHD Cテスターには、電極の電圧を確認する認証電圧計が内蔵されています。特に必要な場合を除き、デフェルスコのピンホールおよびホリデーディテクタでは、以下の手順は必要ありません。QAプロトコルに必要な場合、デフェルスコはPosiTest LPD ベリファイアと PosiTest HHD シリーズ・ベリファイアを提供しています。PosiTest HHD)または連続DC(PosiTest HHD C)モデルをご用意しています。

1. ホリデーディテクターが適切に接地され、電極がユニットに接続され、コーティングに接触していることを確認してください。
2. 高電圧電圧計からホリデーディテクタのアースコネクタにアース（接地）ケーブルを接続する。
3. ホリデーディテクタの電源を入れ、予想/測定された低コーティング厚さ（最小厚さ）に基づいて電圧を設定し、電圧出力をアクティブにします。以下の電圧ルックアップテーブルを参照してください。電極と基板を接触させます。
4. 電圧計のプローブ先端を休日検出器の電極に当てる。電圧計の測定値は、希望する試験電圧の10%以内でなければならない。
5. 必要であれば、ホリデーディテクターの電圧設定を調整し、再調整する。

機能検証：

1. 直径40mil（1mm）の、基材に達する既知の穴をコーティングの中に見つける。
2. ホリデーディテクタの電源を入れ、電圧出力をアクティブにします。試験手順（下記またはASTM G62のセクション11に記載）に従って、既知のホリデーを横切って電極を掃引します。
3. 電極が既知の休日を通過したときにアラームが作動することを確認してください。

テスト手順：

ASTM G62の試験方法は、A法（低電圧ピンホール検出器）とB法（高電圧ホリデー検出器）に分かれています。

方法A（低電圧ホリデーディテクタ）：

1.メーカーの指示に従って低電圧検出器を組み立てます。 (PosiTest LPD 取扱説明書)

• スポンジ電極をきれいな水道水で湿らせ、スポンジをワンドに固定する。
• スポンジの余分な水分がなくなるまで絞る。

*測定範囲 PosiTest LPD は、最大20 mil (500µm) までのDFT範囲で測定が可能です。DFT > 250 µm (10 mils)で試験する場合は、水に湿潤剤またはその他の低発泡性界面活性剤を加えると、水の表面張力が低下し、不連続面への流れがよくなります。

2.接地（アース）クリップをテストする部品の被覆されていない箇所に接続します。アース線をアース線ジャックに差し込みます。 PosiTest LPD).

3.電源を入れてください。

4.試験電圧を選択します。を選択します。 PosiTest LPD は内蔵電圧計を使用して設定電圧を自動的に確認します。

5.電極を裸の表面に置いて動作を確認してください。LEDと可聴アラームが作動するはずです。

6.スポンジ電極を被膜部分に置きます。 PosiTest LPD 低電圧ピンホールディテクタは、GroundSense™（グラウンドセンス）機能を備えており、装置が適切に接地されていることを視覚的にユーザーに知らせます。GroundSense™ LEDインジケータが点灯したままで、点滅していないことを確認してください。

• LEDが点滅している場合は、接地クランプと検出器の接地線の接続を確認してください。
• すべての接続が確実で、LEDがまだ点滅している場合は、部品の別のコーティングされていない場所にアースクリップを取り付けてください。

7.これで低電圧ピンホール検出器のテスト準備が整いました。スポンジを最大0.3m/s（1ft/s）の速度で塗布面上を移動させます。もし PosiTest LPD スポンジがピンホールに接触すると、すべての表示LEDが点灯し、可聴アラーム音が鳴ります。

8.スポンジの角を使ってピンホールの位置を正確に特定する。その後、チョークか画家用テープでピンホールの位置を確認し、修理する。

方法B（高電圧ホリデー検出器）：

1.高圧ホリデーディテクタを製造元の指示に従って組み立てます。(PosiTest HHD 取扱説明書,PosiTest HHD C 取扱説明書)

- 電極棒と電極、アースケーブルを取り付ける。バッテリーを取り付けます。

2.ASTM D7091に従って、試験する部分の膜厚を測定する。この作業には、PosiTector 6000 全金属基板用膜厚計が最適です。

3.試験電圧の選択

注PosiTest HHD は電圧計算機能を内蔵しています。試験する部品の塗膜厚と、ユーザーが適合するstandard を入力するようユーザーに促し、正しい試験電圧を自動的に計算します。

試験電圧は、パッシェンの法則を用いて計算した乾燥膜厚測定値における空気の絶縁耐圧の1.5倍に1500Vを加えた電圧とする。standard の大気温度と圧力の空気の場合、その電圧は次のように計算できる：

V=1500+1.5[170+2.48d+58√d] (microns)

V=1500+1.5[170+63.0d+293√d] (mils)

ここで、V=試験電圧、d=コーティングの厚さである。

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上記の式に基づくコーティング厚さ値の電圧ルックアップテーブルは、付録Aで検索してください。

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ASTM G62では、膜厚が大きく変化する塗膜は、試験箇所のDFTに適した複数の電圧設定を使用することを推奨しています。

警告設定電圧は塗膜の絶縁耐力を超えないようにしてください。正しい絶縁耐力については、メーカーの製品データシートを確認してください。

4.試験片を研磨する。

5.塗装面が乾いていることを確認し、剥き出しの剪断エッジやスリット・エッジから電極を少なくとも12.7 mm離してください。

6.高電圧ホリデー検出器をオンにする。

注：検出モードを作動させる前に、該当する取扱説明書を十分に読み、理解してください。

PosiTest HHD 取扱説明書

PosiTest HHD C取扱説明書

警告装置の電源が入っているときは、電極に触れないでください。

7.0.3 m/s (1 ft/s)以下の速度で電極を試験片の上に移動させる。電極が塗布された領域全体に接触していることを確認する。

8.ホリデーディテクターが、ホリデー、ボイド、ピンホール、またはコーティングが薄くなった部分を通過すると、ホリデーディテクターの音声および視覚アラームが作動します。ピンホールロケーター」（導電性ゴムパドル）を使用して、欠陥の位置を正確に特定する。

9.9.チョークや画家のテープを使って、休日やピンホールの位置をマークする。

10.コーティングの補修

11.再試験の前に、補修が硬化するのに十分な時間をとること。硬化条件は一般に塗膜メーカーが指定する。欠陥が検出されなくなるまで、補修部分のみを再検査する必要がある。

報告する：

ASTM G62 試験報告書には、以下の事項を記載すること：

- 試験片の完全な識別（コーティングの名称／コード番号、パイプ径、出所、製造データ、製造ラン番号）。ポリマープリコートされた波形鋼管については、ASTM A742/A742Mの報告要件を使用する。

- 使用した計器の名称と種類、動作確認方法、方法Aまたは方法Bのどちらを使用したか。

- 方法Bが使用された場合，試験電圧/秒と報告されたコーティングの最小絶縁耐力（V/mm [V/mil]）が分かれば記載する。

結論

パイプラインのホリデー検出は、品質保証プログラム、ひいてはパイプラインを腐食の影響から保護するコーティングシステムの完全性にとって極めて重要です。ASTM G62は、ピンホール、ホリデー、その他の変形のような様々な欠陥を適切に検出するための2つの試験方法を規定しています。

PosiTest LPD 低電圧ピンホールディテクタおよびPosiTest HHD 高電圧ホリデーディテクタシリーズは、ASTM G62に詳述されているテストの実行に理想的に適しています。315-393-4450に電話するか、販売の照会形態を完了するか、またはプロダクトページから直接引用を要求しなさい。

付録A：ASTM G62電圧ルックアップテーブル