JP2001183352A - 金属接合管の品質検査方法 - Google Patents
金属接合管の品質検査方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属管の接合部に生じる欠陥の超音波反射法
による検査において、散乱減衰量の補正により精度の高
い検査方法を提供すること。 【解決手段】 金属管接合部、あるいはその近傍の熱影
響を受けた部位の結晶粒径を求める工程と、その接合部
を挟んで両側から超音波を入射し、接合部からの反射波
を検出する工程と、その検出された接合部からの反射量
をそれぞれ結晶粒径より求めた補正値により感度補正す
る工程と、その感度補正された補正値により接合品質の
適否を判定する工程とからなる。
による検査において、散乱減衰量の補正により精度の高
い検査方法を提供すること。 【解決手段】 金属管接合部、あるいはその近傍の熱影
響を受けた部位の結晶粒径を求める工程と、その接合部
を挟んで両側から超音波を入射し、接合部からの反射波
を検出する工程と、その検出された接合部からの反射量
をそれぞれ結晶粒径より求めた補正値により感度補正す
る工程と、その感度補正された補正値により接合品質の
適否を判定する工程とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属管の接合品質
の検査方法に関し、更に詳しくは、プラント用鋼管、ラ
インパイプ、油井管等の金属管の接合部が適切に接合さ
れたかどうか、あるいは接合後に拡管されるものについ
て予め拡管作業に入る前に拡管により接合部に接合品質
の不良により割れ等が生じるおそれがないかどうかを事
前に検査する方法に関するものである。
の検査方法に関し、更に詳しくは、プラント用鋼管、ラ
インパイプ、油井管等の金属管の接合部が適切に接合さ
れたかどうか、あるいは接合後に拡管されるものについ
て予め拡管作業に入る前に拡管により接合部に接合品質
の不良により割れ等が生じるおそれがないかどうかを事
前に検査する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラント用鋼管、ラインパイプ、油井管
等の金属管はその全長が数千ｍから数十ｋｍに達するこ
ともあり、この場合通常、長さ数ｍ程度の比較的短い金
属管を接合することにより製造することが行われてい
る。
等の金属管はその全長が数千ｍから数十ｋｍに達するこ
ともあり、この場合通常、長さ数ｍ程度の比較的短い金
属管を接合することにより製造することが行われてい
る。
【０００３】そしてその接合方法としては、ねじ接続法
（メカニカルカップリング法）、溶接法（オービタルウ
ェルディング法）、拡散接合法などが従来より知られて
いるが、その中で特に、拡散接合法が、ねじ接続法に比
較して強度及び気密性に優れた高品質の継手が得られ、
しかも、溶接法に比較して作業効率が高いという利点を
有する。拡散接合法には、２本の金属管を直接突き合わ
せ、固相状態を維持しながら元素の拡散を行わせる固相
拡散接合法と、接合界面にインサート材を介挿し、イン
サート材を溶融させると共に、その成分の一部を金属管
側に拡散させる液相拡散接合法がある。
（メカニカルカップリング法）、溶接法（オービタルウ
ェルディング法）、拡散接合法などが従来より知られて
いるが、その中で特に、拡散接合法が、ねじ接続法に比
較して強度及び気密性に優れた高品質の継手が得られ、
しかも、溶接法に比較して作業効率が高いという利点を
有する。拡散接合法には、２本の金属管を直接突き合わ
せ、固相状態を維持しながら元素の拡散を行わせる固相
拡散接合法と、接合界面にインサート材を介挿し、イン
サート材を溶融させると共に、その成分の一部を金属管
側に拡散させる液相拡散接合法がある。
【０００４】また、これらの用途の金属管の加工方法に
「拡管」というものがあり、これは金属管内に拡管用マ
ンドレルやプラグ等の工具を挿入し、これらの工具を管
内に移動させることにより内径を拡大させるものであ
る。この場合金属管の接合部に段差があったり、その接
合部にクラック等の形状的欠陥があったり、あるいは接
合部位の結晶組織に異常があると、拡管時に金属管の接
合部に亀裂が生じたり、接合部での分断等が生じたりす
ることが懸念される。
「拡管」というものがあり、これは金属管内に拡管用マ
ンドレルやプラグ等の工具を挿入し、これらの工具を管
内に移動させることにより内径を拡大させるものであ
る。この場合金属管の接合部に段差があったり、その接
合部にクラック等の形状的欠陥があったり、あるいは接
合部位の結晶組織に異常があると、拡管時に金属管の接
合部に亀裂が生じたり、接合部での分断等が生じたりす
ることが懸念される。
【０００５】そこで通常、金属管接合部の超音波探傷に
よる品質検査が行われており、特にその拡管されるもの
については予め接合品質の良否を入念にチェックするこ
とが要求される。この超音波探傷では、溶接材の母材へ
の溶け込み不良、金属管どうしの融合不良、溶接部への
スラグの巻き込みなどの検査が行われる。
よる品質検査が行われており、特にその拡管されるもの
については予め接合品質の良否を入念にチェックするこ
とが要求される。この超音波探傷では、溶接材の母材へ
の溶け込み不良、金属管どうしの融合不良、溶接部への
スラグの巻き込みなどの検査が行われる。
【０００６】一方、本出願の発明者らは、更に特願平１
１−２３７０３３号において接合部の段差、接合部の接
合不良、接合部近傍の結晶粒径の粗大化程度により評価
する手法を提案している。例えば、接合部の段差は、金
属管の接合部近傍の外周面に超音波を垂直に照射し、各
々の金属管の外周面での反射エコーと内周面からの反射
エコーの検出時間差を測定する。
１−２３７０３３号において接合部の段差、接合部の接
合不良、接合部近傍の結晶粒径の粗大化程度により評価
する手法を提案している。例えば、接合部の段差は、金
属管の接合部近傍の外周面に超音波を垂直に照射し、各
々の金属管の外周面での反射エコーと内周面からの反射
エコーの検出時間差を測定する。
【０００７】また、接合部の欠陥は、その接合界面の両
側、もしくは一方の側から超音波を入射し、その接合界
面に介在する欠陥により反射される超音波エコーの大き
さを測定し、更に、接合部位の結晶組織の粗大化等はそ
の接合界面の両側、もしくは一方の側から超音波を入射
し、接合界面を透過した超音波エコーの大きさを測定し
て判断するものである。
側、もしくは一方の側から超音波を入射し、その接合界
面に介在する欠陥により反射される超音波エコーの大き
さを測定し、更に、接合部位の結晶組織の粗大化等はそ
の接合界面の両側、もしくは一方の側から超音波を入射
し、接合界面を透過した超音波エコーの大きさを測定し
て判断するものである。
【０００８】これにより金属管の拡管時に接合不良が生
じるようなものは予め除外され、拡管による接合面の割
れや、亀裂の発生、あるいは金属管の分断などの品質不
良が発生することの回避が期待されるものである。
じるようなものは予め除外され、拡管による接合面の割
れや、亀裂の発生、あるいは金属管の分断などの品質不
良が発生することの回避が期待されるものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属管
の接合部の接合不良部を超音波斜角探傷法で検査する場
合、接合温度、あるいは鋼管の組成により、結晶粒径に
変化が生じ、これが起因し、超音波の散乱減衰量が変化
し、接合部に生じる微小な欠陥を判定する場合に、測定
精度が悪くなることがあった。
の接合部の接合不良部を超音波斜角探傷法で検査する場
合、接合温度、あるいは鋼管の組成により、結晶粒径に
変化が生じ、これが起因し、超音波の散乱減衰量が変化
し、接合部に生じる微小な欠陥を判定する場合に、測定
精度が悪くなることがあった。
【００１０】管の接合部に欠陥が存在する場合、拡管時
にその接合部に亀裂が生じたり、接合面での分断等のト
ラブルが生じるおそれがある。そして拡管時に金属管の
接合部に亀裂が生じたり、あるいは、接合部で金属管が
分断されたりした時に、これに気付かずにプラント等を
組み立てた場合には、例えば、油井管などの用途では、
石油切削に際して原油が漏出したり、パイプラインなど
では、ガス漏れが生じたり、現場での生産トラブルが生
じることになる。
にその接合部に亀裂が生じたり、接合面での分断等のト
ラブルが生じるおそれがある。そして拡管時に金属管の
接合部に亀裂が生じたり、あるいは、接合部で金属管が
分断されたりした時に、これに気付かずにプラント等を
組み立てた場合には、例えば、油井管などの用途では、
石油切削に際して原油が漏出したり、パイプラインなど
では、ガス漏れが生じたり、現場での生産トラブルが生
じることになる。
【００１１】また、その金属管の接合部に不良が生じた
時に、新しい金属管と取り替えたり、あるいはその亀裂
部分などを修理したりすることになると、拡管作業に多
大の労力と時間を費やしてしまうことになるし、その修
復に膨大な費用が掛かってしまうことにもなる。
時に、新しい金属管と取り替えたり、あるいはその亀裂
部分などを修理したりすることになると、拡管作業に多
大の労力と時間を費やしてしまうことになるし、その修
復に膨大な費用が掛かってしまうことにもなる。
【００１２】本発明が解決しようとする課題は、金属管
を接合後に、超音波反射法を用いて、接合部に生じる欠
陥を検査する場合において、接合部の散乱減衰量の大き
さを補正し、より精度の高い検査方法を提供することで
ある。
を接合後に、超音波反射法を用いて、接合部に生じる欠
陥を検査する場合において、接合部の散乱減衰量の大き
さを補正し、より精度の高い検査方法を提供することで
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は請求項１に記載のように、金属接合管の接合
部に超音波を入射し、接合部からの反射波の大きさによ
り接合品質を検査する方法であって、金属管接合部、あ
るいはその近傍の熱影響を受けた部位の結晶粒径を測定
し、予め求めた結晶粒径と超音波の減衰量との相関デー
タに基づいて接合部より反射される超音波の感度を補正
し、その補正された超音波感度に基づいて接合品質の適
否を判定するようにしたことを要旨とするものである。
に本発明は請求項１に記載のように、金属接合管の接合
部に超音波を入射し、接合部からの反射波の大きさによ
り接合品質を検査する方法であって、金属管接合部、あ
るいはその近傍の熱影響を受けた部位の結晶粒径を測定
し、予め求めた結晶粒径と超音波の減衰量との相関デー
タに基づいて接合部より反射される超音波の感度を補正
し、その補正された超音波感度に基づいて接合品質の適
否を判定するようにしたことを要旨とするものである。
【００１４】これにより、接合温度や鋼管の組成に起因
する結晶粒径の変化に伴って超音波の散乱減衰量に変化
が生じても、その結晶粒径の変化に伴う超音波感度の補
正を行うものであるから、接合部に生じる微小欠陥の測
定精度が損なわれることはない。
する結晶粒径の変化に伴って超音波の散乱減衰量に変化
が生じても、その結晶粒径の変化に伴う超音波感度の補
正を行うものであるから、接合部に生じる微小欠陥の測
定精度が損なわれることはない。
【００１５】この場合の結晶粒径の超音波探傷による測
定方法としては、前述の特願平１１−２３７０３３号に
示されるように、金属接合管の接合界面に超音波を入射
し、その接合界面を透過した超音波エコーの大きさを測
定し、その超音波エコーの大きさと結晶粒径との相関デ
ータに基づいて結晶粒径を求めるものであっても良い
し、あるいは別の方法として、金属鋼管の接合部近傍の
熱影響を受けた部位に横波超音波を入射し、超音波の伝
播経路に存在する結晶粒界、あるいは、その内部組織に
より散乱された散乱波を検出し、予め求めた散乱波の強
度と、結晶粒径との相関データに基づいて結晶粒径を求
めるものであっても良い。
定方法としては、前述の特願平１１−２３７０３３号に
示されるように、金属接合管の接合界面に超音波を入射
し、その接合界面を透過した超音波エコーの大きさを測
定し、その超音波エコーの大きさと結晶粒径との相関デ
ータに基づいて結晶粒径を求めるものであっても良い
し、あるいは別の方法として、金属鋼管の接合部近傍の
熱影響を受けた部位に横波超音波を入射し、超音波の伝
播経路に存在する結晶粒界、あるいは、その内部組織に
より散乱された散乱波を検出し、予め求めた散乱波の強
度と、結晶粒径との相関データに基づいて結晶粒径を求
めるものであっても良い。
【００１６】本発明が適用される金属接合管としては、
溶接法（オービタルウェルディング法）、摩擦圧接法、
拡散接合法によるものなど各種のものが挙げられるが、
その中でも拡散接合法、特に請求項２に記載のように、
液相拡散接合法により接合されたものに適用するのが最
もふさわしい。液相拡散接合法によるものは、接合面で
の接合強度、気密性、耐圧性等に優れ、パイプラインや
油井管などに好適に用いられる。
溶接法（オービタルウェルディング法）、摩擦圧接法、
拡散接合法によるものなど各種のものが挙げられるが、
その中でも拡散接合法、特に請求項２に記載のように、
液相拡散接合法により接合されたものに適用するのが最
もふさわしい。液相拡散接合法によるものは、接合面で
の接合強度、気密性、耐圧性等に優れ、パイプラインや
油井管などに好適に用いられる。
【００１７】また、本発明のより具体的な実施形態とし
ては、請求項３に記載のように金属管接合部、あるいは
その近傍の熱影響を受けた部位の結晶粒径を求める工程
と、その接合部を挟んで両側から超音波を入射し、接合
部からの反射波を検出する工程と、その検出された接合
部からの反射量をそれぞれ結晶粒径より求めた補正値に
より感度補正する工程と、その感度補正された補正値に
より接合品質の適否を判定する工程とからなることを要
旨とするものである。
ては、請求項３に記載のように金属管接合部、あるいは
その近傍の熱影響を受けた部位の結晶粒径を求める工程
と、その接合部を挟んで両側から超音波を入射し、接合
部からの反射波を検出する工程と、その検出された接合
部からの反射量をそれぞれ結晶粒径より求めた補正値に
より感度補正する工程と、その感度補正された補正値に
より接合品質の適否を判定する工程とからなることを要
旨とするものである。
【００１８】これにより、例えば、接合面に段差や欠陥
等があっても、それによる超音波反射エコーへの影響を
無視できる状態でその反射量が決定され、金属管の接合
品質の適否について精度の高い判定がなされることとな
る。
等があっても、それによる超音波反射エコーへの影響を
無視できる状態でその反射量が決定され、金属管の接合
品質の適否について精度の高い判定がなされることとな
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して詳細に説明する。まず初めに図１は、
本発明を実現するための金属接合管の接合品質評価のた
めの工程（手順）をフローチャートで示したものであ
る。このフローチャートでは、ステップ１として金属接
合管の接合部あるいは接合部近傍の熱影響部を受けた部
位の結晶粒径を計測し、次にステップ２としてその接合
部に両側からそれぞれ斜角探傷法により横波超音波を入
射し、その接合部からの反射波の大きさ（横波反射強
度）をそれぞれ計測する。
を図面を参照して詳細に説明する。まず初めに図１は、
本発明を実現するための金属接合管の接合品質評価のた
めの工程（手順）をフローチャートで示したものであ
る。このフローチャートでは、ステップ１として金属接
合管の接合部あるいは接合部近傍の熱影響部を受けた部
位の結晶粒径を計測し、次にステップ２としてその接合
部に両側からそれぞれ斜角探傷法により横波超音波を入
射し、その接合部からの反射波の大きさ（横波反射強
度）をそれぞれ計測する。
【００２０】そしてステップ３として、その計測された
接合部からの超音波エコーの反射量をもとに結晶粒径の
違いによる散乱損失の差を補正し、さらにステップ４と
してその感度補正により得られた横波反射エコーの強度
に基づいて金属管の接合品質を判定評価するものであ
る。
接合部からの超音波エコーの反射量をもとに結晶粒径の
違いによる散乱損失の差を補正し、さらにステップ４と
してその感度補正により得られた横波反射エコーの強度
に基づいて金属管の接合品質を判定評価するものであ
る。
【００２１】この場合にステップ１における接合部近傍
の結晶粒径の計測は、例えば、後方散乱波強度の測定に
より行う。図２は、超音波探傷による金属管接合部の散
乱波強度の測定方法を示したものである。図２に示すご
とく、鋼管１０の周方向に超音波を入射する。この場
合、１０ＭＨｚのプローブ１２を用い、屈折角が約７５
°の横波が管の周方向に伝播するように、入射点を設定
する。次に、鋼管の入射点より、２０ｍｍ〜３０ｍｍの
範囲の散乱波の大きさをサンプリングする。
の結晶粒径の計測は、例えば、後方散乱波強度の測定に
より行う。図２は、超音波探傷による金属管接合部の散
乱波強度の測定方法を示したものである。図２に示すご
とく、鋼管１０の周方向に超音波を入射する。この場
合、１０ＭＨｚのプローブ１２を用い、屈折角が約７５
°の横波が管の周方向に伝播するように、入射点を設定
する。次に、鋼管の入射点より、２０ｍｍ〜３０ｍｍの
範囲の散乱波の大きさをサンプリングする。
【００２２】そして結晶粒径と後方散乱波強度との関係
は、予め相関関係を示すデータを採っておき、その相関
データに基づいて結晶粒径を測定する。その結果、図３
に示すごとく、鋼管接合部の全周に亘って結晶粒径の測
定結果が得られる。
は、予め相関関係を示すデータを採っておき、その相関
データに基づいて結晶粒径を測定する。その結果、図３
に示すごとく、鋼管接合部の全周に亘って結晶粒径の測
定結果が得られる。
【００２３】この後方散乱波強度の測定による結晶粒径
の測定は、超音波プローブと試験材との音響結合の変化
や接合部に生じる段差による透過波の減衰、あるいは板
厚の変化による幾何学的な超音波通過経路の変化等によ
る測定誤差が生じることがないから、結晶粒径の測定値
としては精度の高いものとなる。
の測定は、超音波プローブと試験材との音響結合の変化
や接合部に生じる段差による透過波の減衰、あるいは板
厚の変化による幾何学的な超音波通過経路の変化等によ
る測定誤差が生じることがないから、結晶粒径の測定値
としては精度の高いものとなる。
【００２４】次に、ステップ２における接合部の横波反
射強度の計測は、図４に示すごとく、鋼管１０の両方向
より超音波プローブ１４ａ、１４ｂを用いて横波超音波
を入射し、接合部からの反射エコーを得ることにより行
われる。これは鋼管の周方向、全周に亘って行う。横波
反射強度が大きい程、割れなどの欠陥が存在することを
意味する。図５は、鋼管の接合部を全周に亘って超音波
探傷した結果を示している。この図５では、周方向２７
０°あたりで、粗大化結晶粒による散乱で、反射強度が
極端に低下していることを示している。
射強度の計測は、図４に示すごとく、鋼管１０の両方向
より超音波プローブ１４ａ、１４ｂを用いて横波超音波
を入射し、接合部からの反射エコーを得ることにより行
われる。これは鋼管の周方向、全周に亘って行う。横波
反射強度が大きい程、割れなどの欠陥が存在することを
意味する。図５は、鋼管の接合部を全周に亘って超音波
探傷した結果を示している。この図５では、周方向２７
０°あたりで、粗大化結晶粒による散乱で、反射強度が
極端に低下していることを示している。
【００２５】そしてステップ３における散乱損失の補正
は、ステップ１で得られた結晶粒径分布より、ステップ
２で求めた横波反射強度を補正するもので、次の数１に
示した補正式を用いる。この補正式では、例えば、結晶
粒径が大きい場合、散乱減衰が増加するため、補正後の
反射データはより大きな値となる。そしてその結果、図
６に示したようなグラフが得られる。
は、ステップ１で得られた結晶粒径分布より、ステップ
２で求めた横波反射強度を補正するもので、次の数１に
示した補正式を用いる。この補正式では、例えば、結晶
粒径が大きい場合、散乱減衰が増加するため、補正後の
反射データはより大きな値となる。そしてその結果、図
６に示したようなグラフが得られる。
【００２６】
【数１】補正後の横波反射強度＝Ｒ＊Ｂ（Ｄ） ただし、 Ｄ：結晶粒径 Ｂ（Ｄ）：補正量 Ｒ：横波反射強度
【００２７】そして最後にステップ４における接合品質
の評価を行うが、これは円周方向の反射データが一定の
しきい値を越えているか否かを判定することにより行
う。例えば、横波反射強度の判定しきい値を１（Ｖ）と
設定した場合、図６の補正グラフにおいて２７０°あた
りでその判定しきい値を越えるピークが認められるの
で、この金属管の接合部は「不合格」と判定されること
となる。
の評価を行うが、これは円周方向の反射データが一定の
しきい値を越えているか否かを判定することにより行
う。例えば、横波反射強度の判定しきい値を１（Ｖ）と
設定した場合、図６の補正グラフにおいて２７０°あた
りでその判定しきい値を越えるピークが認められるの
で、この金属管の接合部は「不合格」と判定されること
となる。
【００２８】実際に試験材を用いて金属接合管の超音波
探傷試験を行ったのでその結果について説明する。試験
材としては、材質が低カーボン炭素鋼ＳＴＰＧ４１０
（ＪＩＳ Ｇ ３４５４）の鋼管であって、外径５．５
インチ×肉厚６．５ｍｍ、長さ３３０ｍｍのものを用い
た。またこの試験材である金属接合管は液相界面接合に
より接合されたもので、インサート材には、Ｎｉ系合金
が用いられている。接合条件としては、接合温度１１０
０℃〜１３５０℃程度の範囲とし、加圧力１．５ＭＰａ
〜５ＭＰａの範囲で、１００〜２００秒間の加熱接合を
行った。
探傷試験を行ったのでその結果について説明する。試験
材としては、材質が低カーボン炭素鋼ＳＴＰＧ４１０
（ＪＩＳ Ｇ ３４５４）の鋼管であって、外径５．５
インチ×肉厚６．５ｍｍ、長さ３３０ｍｍのものを用い
た。またこの試験材である金属接合管は液相界面接合に
より接合されたもので、インサート材には、Ｎｉ系合金
が用いられている。接合条件としては、接合温度１１０
０℃〜１３５０℃程度の範囲とし、加圧力１．５ＭＰａ
〜５ＭＰａの範囲で、１００〜２００秒間の加熱接合を
行った。
【００２９】そして前述のステップ１では、超音波探傷
による後方散乱波強度の測定により結晶粒径の測定を行
った。この結晶粒径の測定に際しては、接合温度（℃）
と引っ張り強度（ＭＰａ）との関係、接合温度（℃）と
結晶粒径（μｍ）との関係について予め調べ、品質の確
認を行っている。
による後方散乱波強度の測定により結晶粒径の測定を行
った。この結晶粒径の測定に際しては、接合温度（℃）
と引っ張り強度（ＭＰａ）との関係、接合温度（℃）と
結晶粒径（μｍ）との関係について予め調べ、品質の確
認を行っている。
【００３０】図７は、その接合温度（℃）と引っ張り強
度（ＭＰａ）との関係をグラフに示したもので、接合温
度が１２５０℃〜１３００℃の範囲で、良好な材料強度
が得られている。また、図８は、接合温度（℃）と結晶
粒径（μｍ）との関係をグラフに示したもので、接合温
度が１２５０℃〜１３００℃における結晶粒径は１５０
〜２００μｍの範囲にあることが分かる。
度（ＭＰａ）との関係をグラフに示したもので、接合温
度が１２５０℃〜１３００℃の範囲で、良好な材料強度
が得られている。また、図８は、接合温度（℃）と結晶
粒径（μｍ）との関係をグラフに示したもので、接合温
度が１２５０℃〜１３００℃における結晶粒径は１５０
〜２００μｍの範囲にあることが分かる。
【００３１】そして実際の超音波測定による後方散乱波
強度（Ｖ）と結晶粒径（μｍ）との関係を測定すると、
図９に示したような結果が得られるので、この図９のデ
ータに基づいて試験材の周方向の各超音波測定箇所での
結晶粒径の値が得られることになる。
強度（Ｖ）と結晶粒径（μｍ）との関係を測定すると、
図９に示したような結果が得られるので、この図９のデ
ータに基づいて試験材の周方向の各超音波測定箇所での
結晶粒径の値が得られることになる。
【００３２】そこでこのステップ１における結晶粒径の
測定を終えた後、順次ステップ２、ステップ３、ステッ
プ４と手順を踏んで品質評価を行ったところ、充分に信
頼できる結果が得られた。
測定を終えた後、順次ステップ２、ステップ３、ステッ
プ４と手順を踏んで品質評価を行ったところ、充分に信
頼できる結果が得られた。
【００３３】本発明は、上記した実施の形態に何ら限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々の改変が可能である。例えば、上記実施例では、金
属接合管の材質として低カーボン炭素鋼の例を示した
が、勿論これに把われるものではなく、各種炭素鋼、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、オー
ステナイト系ステンレス鋼などのステンレス鋼、チタン
合金など各種の材料に適用される。
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々の改変が可能である。例えば、上記実施例では、金
属接合管の材質として低カーボン炭素鋼の例を示した
が、勿論これに把われるものではなく、各種炭素鋼、マ
ルテンサイト系ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、オー
ステナイト系ステンレス鋼などのステンレス鋼、チタン
合金など各種の材料に適用される。
【００３４】また金属管どうしの接合方法も液相拡散接
合によるものが最も好ましいが、固相拡散接合法による
ものでも当然に適用できるものである。液相拡散接合に
よる場合接合界面のインサート材としては、Ｎｉ系合金
あるいはＦｅ系合金などが適用されるものである。
合によるものが最も好ましいが、固相拡散接合法による
ものでも当然に適用できるものである。液相拡散接合に
よる場合接合界面のインサート材としては、Ｎｉ系合金
あるいはＦｅ系合金などが適用されるものである。
【００３５】
【発明の効果】本発明の請求項１記載に係る金属管接合
品質の検査方法によれば、接合温度や鋼管の組成に起因
する結晶粒径の変化に伴って超音波の散乱減衰量に変化
が生じても、その結晶粒径の変化に伴う超音波感度の補
正を行うものであるから、接合部に生じる微小欠陥の測
定精度が損なわれることはなく、精度良く接合品質を評
価できる。また、接合部を安全に拡管できるかどうかを
評価するための判定精度が高められる利益を有するもの
である。
品質の検査方法によれば、接合温度や鋼管の組成に起因
する結晶粒径の変化に伴って超音波の散乱減衰量に変化
が生じても、その結晶粒径の変化に伴う超音波感度の補
正を行うものであるから、接合部に生じる微小欠陥の測
定精度が損なわれることはなく、精度良く接合品質を評
価できる。また、接合部を安全に拡管できるかどうかを
評価するための判定精度が高められる利益を有するもの
である。
【００３６】そして請求項２に記載のように、本発明が
液相拡散接合法により接合された金属管の接合品質の検
査に適用されることは、特に品質保証の要求の高い油井
管やラインパイプ等への用途拡大に寄与できるものであ
る。
液相拡散接合法により接合された金属管の接合品質の検
査に適用されることは、特に品質保証の要求の高い油井
管やラインパイプ等への用途拡大に寄与できるものであ
る。
【００３７】また、請求項３に記載の発明によれば、接
合面における段差や欠陥等に起因する超音波反射エコー
への影響のない状態で接合品質の適否を判断でき、精度
の高い判定結果が得られる効果がある。
合面における段差や欠陥等に起因する超音波反射エコー
への影響のない状態で接合品質の適否を判断でき、精度
の高い判定結果が得られる効果がある。
【図１】本発明に係る接合品質検査方法を実現するため
の工程（手順）を説明するためのフローチャートであ
る。
の工程（手順）を説明するためのフローチャートであ
る。
【図２】図１に示したフローチャートにおけるステップ
１の結晶粒径の計測の一手法として散乱波強度の測定に
よるものを説明した図である。
１の結晶粒径の計測の一手法として散乱波強度の測定に
よるものを説明した図である。
【図３】図２に示したステップ１の結晶粒径の計測結果
の一例を示した図である。
の一例を示した図である。
【図４】図１に示したフローチャートにおけるステップ
２の横波反射強度の計測手法を説明した図である。
２の横波反射強度の計測手法を説明した図である。
【図５】図４に示したステップ２の横波反射強度の計測
結果の一例を示した図である。
結果の一例を示した図である。
【図６】図１に示したフローチャートにおけるステップ
３の散乱損失補正の手法を説明した図である。
３の散乱損失補正の手法を説明した図である。
【図７】実際の試験材を用いての接合温度（℃）と引っ
張り強度（ＭＰａ）との関係を示した図である。
張り強度（ＭＰａ）との関係を示した図である。
【図８】同じく試験材の接合温度（℃）と結晶粒径（μ
ｍ）との関係を示した図である。
ｍ）との関係を示した図である。
【図９】同じく試験材の後方散乱波強度（Ｖ）と結晶粒
径（μｍ）との関係を示した図である。
径（μｍ）との関係を示した図である。
１０ 鋼管 １２、１４ａ、１４ｂ 超音波プローブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 AA06 AB01 AB07 BA03 BC03 BC14 CB02 EA10 GG16 GG36 GG41
Claims (3)
- 【請求項１】 金属接合管の接合部に超音波を入射し、
接合部からの反射波の大きさにより接合品質を検査する
方法であって、金属管接合部、あるいはその近傍の熱影
響を受けた部位の結晶粒径を測定し、予め求めた結晶粒
径と超音波の減衰量との相関データに基づいて接合部よ
り反射される超音波の感度を補正し、その補正された超
音波感度に基づいて接合品質の適否を判定するようにし
たことを特徴とする金属接合管の接合品質検査方法。 - 【請求項２】 金属接合管が液相拡散接合法により接合
されたものであることを特徴とする請求項１に記載され
る金属接合管の接合品質検査方法。 - 【請求項３】金属管接合部、あるいはその近傍の熱影響
を受けた部位の結晶粒径を求める工程と、その接合部を
挟んで両側から超音波を入射し、接合部からの反射波を
検出する工程と、その検出された接合部からの反射量を
それぞれ結晶粒径より求めた補正値により感度補正する
工程と、その感度補正された補正値により接合品質の適
否を判定する工程とからなることを特徴とする金属接合
管の接合品質検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36484499A JP2001183352A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 金属接合管の品質検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36484499A JP2001183352A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 金属接合管の品質検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183352A true JP2001183352A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18482810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36484499A Pending JP2001183352A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 金属接合管の品質検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183352A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085949A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 超音波による組織変化の検出方法及び検出装置 |
| JP2008240853A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | 軸連結構造体の製造方法及び軸連結構造体 |
| CN102435676A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-05-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种通过声音检测非晶合金产品合格性的方法 |
| CN104101651A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-15 | 中南大学 | 一种基于哈尔小波的晶粒尺寸无损评价方法 |
| RU2641613C2 (ru) * | 2014-05-27 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ контроля качества посадок с натягом |
| RU2719276C1 (ru) * | 2018-11-24 | 2020-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ исследования соединений с натягом с применением ультразвуковой томографии |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36484499A patent/JP2001183352A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085949A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 超音波による組織変化の検出方法及び検出装置 |
| JP4679319B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2011-04-27 | 非破壊検査株式会社 | 超音波による組織変化の検出方法及び検出装置 |
| JP2008240853A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | 軸連結構造体の製造方法及び軸連結構造体 |
| CN102435676A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-05-02 | 比亚迪股份有限公司 | 一种通过声音检测非晶合金产品合格性的方法 |
| RU2641613C2 (ru) * | 2014-05-27 | 2018-01-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ контроля качества посадок с натягом |
| CN104101651A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-15 | 中南大学 | 一种基于哈尔小波的晶粒尺寸无损评价方法 |
| CN104101651B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-08-17 | 中南大学 | 一种基于哈尔小波的晶粒尺寸无损评价方法 |
| RU2719276C1 (ru) * | 2018-11-24 | 2020-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ исследования соединений с натягом с применением ультразвуковой томографии |
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