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配管内部の電位分布解析事例

配管内部の減肉検知シミュレーション

配管内面の減肉(使用に伴い厚みが薄くなる現象)を配管外面からの電圧印加・電圧測定で診断できるかどうか、シミュレーションを試みてみました。
このシミュレーションは電界解析ソフトウェアF-VOLTで行いました。

解析概要

評価解析概要

解析モデル概要

解析モデル概要

解析結果

電位分布 (単位:V)

上図の電位分布コンター図からだけでは差がわかりにくいので、表面の同じ節点列の電位を数値で比較してみました。

電位比較 (単位:V)

減肉部分の無い、厚さが均一な配管同士の同じ位置の節点の電位を比較すれば、差は「零」になるはずです。
しかし、減肉部分のある配管の同じ位置の電位と比較すると、差は「零」になりません。
次のグラフを参照ください。

横軸の数字は、前ページの配管の赤色破線上の端の節点番号を「1番」とし、もう一方の端の節点番号を「251番」としました。
もし減肉部分の無い配管上の同じ位置の節点同士の電位を比較すると、その差は[0V]上にプロットされますが、減肉部が存在すると、上のグラフのようになります。
今回は「101番」と「151番」の節点間が減肉部分ですので、その部分(ピンク色垂線間の範囲)がおおよそグラフの変異点になります。
なお今回は、印加電圧を[1V]に設定しております。

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