古い水道管のフィットネス テスト

28/10/2015

Thames Water社はイギリス最大の水道下水処理会社で、1500万人を超えるお客様に、毎日平均で2,600m リットルの飲料水を供給しています。Thames Water社のロンドンの多くの地区とテームズ渓谷に敷設されている鋳鉄給水本管はイギリスでも使用期間が最も長く、その多くが摩耗しています。そこで、同社の社員は過去15年に渡り、小型給水本管を交換してきましたが、大型給水本管は交換が困難で、どのように交換できるかが長い間の課題でした。1本の大型本管に問題が生じると何千人というお客様に影響を与えます。また、洪水や交通網への悪影響も出ます。

水道ネットワークイノベーションマネージャであるティム・エバンス博士は、新しい技術がより持続可能な方法での交換を可能にしたと話してくれました。「本管の交換には多額の費用がかかるため、最も破損や漏れの心配が懸念されるものを優先的に交換することにしました。鋳鉄の難しいところは、腐食されている箇所にばらつきがあり、その部分の腐食がより深刻であるかを検知することが困難な点です。これまでは、給水本管を短く切断し、さびをヤスリでそぎ落とし、穴の大きさを測定して、状態を1つ1つ手作業で確認していました。しかし、本管を切断することはお客様や道路利用者にご迷惑をかけるだけではなく、Thames Water社にとっても多額の費用を捻出する必要があり大きな問題でした。

本管を切断しなくて済むように、Thames Water社では、超音波などを使う非破壊検査(NDT)技術を導入することにしました。お腹の中の赤ちゃんを見るのと同じ感じです。違いは、赤ちゃんの代わりに、私たちは腐食部分を探します。」今後の計画について訊ねられると、エバンス博士は「短期的な発掘調査ではなく、NDT条件データを収集できる装置を本管内に送れるようにすることを目指しています。」と回答されました。

表面スキャナは各NDTツールが測定できることとをThames Water社が理解するのに役立ち、Konika Minolta製Vividシステムが小型管(直径4~8インチ)での腐食部分のマッピングに使用されてきました。しかし、このようなシステムは直径18インチを超える大型パイプではあまり役に立ちません。大型パイプではハンドヘルドスキャナが必要でした。そこで、Thames Water社は各スキャナメーカーに、お薦めの機種の実演をリクエストしました。最初の実演の次なる段階として、Thames Water社の地域で営業するARTECのパートナーPatrick Thorn & Co.は、大型本管の一部をスキャンしてみせ、Artec Eva™こそ、Thames Water社の必要としている機能を備えていることを証明しました。Thames Water社側でも、Evaこそ同社の要件を満たす最も費用効率的なオプションであるという結論に達しました。Eva™購入後、Patrick Thorn社はThames Water社の従業員にスキャナの使用法についての研修を実施するなどのサポートを提供し、Eva™がキャプチャしたデータをより詳細に解析するための追加ソフトウェアを提供しました。

Eva™を入手後、Thames Water社とサリー大学の共同研究プロジェクトに携わっているアレックス・ライナー研究員は、Eva™とそのソフトウェア、本管に追加された可視的なテクスチャ、電動パイプロテーターを組み合わせることで、信頼できる本管の3Dモデルを構築するという、素晴らしい解析方法を開発しました。最近アップデートされたばかりのARTEC Studio 10.1は、データを記録しながらテクスチャトラッキング機能を向上することにより、より高度なメッシュ化を実現しています。また、プロジェクトで使用されるPCワークステーションのマルチコア機能を最大限活用しており、未加工データの処理時間を大幅に短縮しました。腐食部分が管から除去される前と後のモデルを比較することにより、正確に腐食レベルをマッピングすることができるようになりました。Eva™により可能となった腐食部分のマッピングをベースとして使い、別の非破壊検査の精度を判断することができます。

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