JP2002122576A - 熱可塑性樹脂製管の継手部の非破壊検査方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂製管の継手部の非破壊検査方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業準備が簡単で、短時間に、かつ安全に継
手部の接合不良の非破壊検査を可能にする。 【解決手段】 熱可塑性樹脂製管の継手部の内部に超音
波発信器を設置し、さらに継手部の外周に沿って超音波
受信器を非接触で移動させて超音波の漏洩の有無を検出
する熱可塑性樹脂製管の継手部の非破壊検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製管
の継手部の非破壊検査方法に関し、更に詳しくは１対の
熱可塑性樹脂製管を溶接、融着などにより接合して構成
された継手部の接合不良を継手部に傷をつけることなく
検査する熱可塑性樹脂製管の継手部の非破壊検査方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂製管の継手部（継手
溶接部）の検査方法としては、一般的には継手部内を加
圧もしくは負圧にすることによって継手部からの漏洩が
ないか、ゲージにより確認する方法があった。例えば熱
可塑性樹脂製管の継手部を加圧漏洩試験機を用いて一時
的に加圧または負圧にし、試験規格に定められた圧力状
態で一定時間放置し、圧力確認ゲージで変化を見て漏洩
がないことを確認するといった圧力式試験方法である。
【０００３】また、このほかの非破壊検査方法として
は、超音波試験法とも言われる、一つのセンサーを用い
る超音波パルス反射試験法がある。この試験法は、溶接
された継手部に接触式超音波探傷機を用いるが、その
際、適当な接触媒質、例えばエチレングリコールを溶接
部上に塗布して接触式センサーと被検査部との間で超音
波が減衰することを防ぎ、直管部と溶接部の界面で欠陥
個所が無いことを確認するといった方法であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の圧
力式試験方法では、とりわけ大口径のパイプ（一般的に
φ３００からφ２０００またはそれ以上の口径のものを
いう）においては作業時間を要することからコストが高
い上に、欠陥部を特定しにくいといった問題点があっ
た。また、作業上の安全性に十分注意する必要があり今
後の試験方法としては定着困難なものとなってきた。
【０００５】そして、後者の非破壊検査方法である超音
波パルス反射試験法は、超音波の送信及び受信を行う一
つのセンサーによって作業を実施するため作業範囲がセ
ンサー径範囲に限られる非常に狭いものとなり、またセ
ンサーを母材に接触させ母材内分子を振動させることで
超音波を進行させるため、必ず被試験体上に適当な接触
媒質を塗布し超音波の信号が被試験体に入射する前に減
衰するのを防ぐよう処置する作業が必要であり、また試
験完了後塗布した接触媒質を取り除く作業を必須として
いた。さらには母材の特性や、母材に含まれる異物に左
右されることがあったため、インサートされた電熱線で
接合がなされた継手融着部の検査方法では、探傷結果が
本来の欠陥であるかどうか判別が非常に困難となってい
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、熱可塑性樹
脂製管の継手部の内部に超音波発信器を設置し、さらに
継手部の外周に沿って超音波受信器を非接触で移動させ
て所定の大きさ以上の超音波の漏洩の有無を検出するこ
とを特徴とする熱可塑性樹脂製管の継手部の非破壊検査
方法を提供するものである。
【０００７】すなわち、本発明は、継手部の内部に超音
波発信器を設置し、さらに超音波受信器を継手部の外周
に沿って非接触で移動させ、所定の大きさ以上の超音波
の漏洩の有無を検出し、それによって作業準備が簡単
で、短時間に、かつ安全に継手部の接合不良の非破壊検
査が可能になる。
【０００８】本発明において、所定の大きさ以上の超音
波とは、継手部に最低限必要な溶接部または融着部の肉
厚（長さ）を通過する大きさまたは強度（しきい値）以
上の超音波を意味し、例えば、材質がポリエチレンの場
合は、肉厚：約２０ｍｍを通過する約−１５．４ｍｍデ
シベル（ｄＢ）以上の超音波を約−９．５デシベル（ｄ
Ｂ）で感知する。この場合の超音波の周波数としては、
２０〜１００ＫＨｚ、好ましくは４０ＫＨｚを中心とす
る周波数が上げられる。
【０００９】つまり、超音波発信器によって空間上に超
音波を発信させ、超音波受信器を用いて欠陥をしらべよ
うとする溶接部を厚さ別に通過する音のみ感知するよう
に試験条件を設定した。つまりその発信器及び受信器の
音レベルの調整によって欠陥であるか否かの判断指標を
管の厚さ及び口径別に整えた。その結果、被試験体の材
質や電気融着（以下ＥＦと称する）継手上の電熱線等に
関係することなく欠陥部を探傷することができ、また継
手部上を約５０ｍｍ／ｓの速さで操作することが可能で
ある。従って作業時間の大幅な削減ができる。また無圧
力式の検査方法であるため、安全が保障される。特に大
がかりな作業準備を必要としないため、作業が簡便であ
る。
【００１０】そして継手部の内部に超音波発信器を設置
するに際しては、さらに、この超音波発信器の両側又は
片側に、管内を遮閉することにより超音波の漏洩を防止
する超音波漏洩防止板を設置すると、発生させる超音波
を有効に検査に生かすことができる。もちろんこの超音
波漏洩防止板は、検査後は邪魔になるので、継手部から
取りはずし可能でなければならない。なお、継手部から
管の端部開口（複数の管が接合されている場合は、最終
端開口）までの寸法が長い場合（例えば４０ｍ以上）
や、既設の管に接続される場合は片側の超音波漏洩防止
板を省略してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図に示した実施の形態に基
づいて本発明を詳述する。なお、これによってこの発明
が限定されるものではない。
【００１２】図１は、この発明に係わる熱可塑性樹脂製
管の継手部の非破壊検査方法の実施の形態１を説明する
ための継手部の分解説明斜視図、図２はその実施の形態
１で継手部内面に用いる超音波探傷用発信器及び受信器
まわりの状態を表す概略構成説明図、図３は異なる例を
示す図２相当図である。
【００１３】まず、図１〜２において、１は熱可塑性樹
脂製管としてのポリエチレン製上下水道用接続管、２は
熱可塑性樹脂製管としてのポリエチレン製上下水道用被
接続管、３は接続管１の一端に形成された受け口、３ａ
はその受け口の内周面上に巻設された電熱線であり、４
は接続管の一端に成形された差し口である。接続管１の
差し口４を被接続管２の受け口３に差し込み、電熱線３
ａに通電して差し口４と受け口３とを熱融着により接合
し、継手部１０を形成する。
【００１４】そして図２において継手部１０の内面に超
音波探傷機の発信器５を設置し、超音波探傷機の受信器
７を用いて継手部１０の外周に沿って移動させ、探傷す
るといった方法を用いる。そのとき発信器５から発せら
れる超音波（４０ＫＨｚ）は直線距離で約８０ｍの空気
内振動を生じ伝達するため、超音波が継手部又は管の両
端開口部分より外部に漏洩するのを防止する必要があ
る。そこで、両端開口部分に、円盤状の樹脂製基板８に
弾性リングとしてのゴム製の防振材９を取り付けたもの
を図２のように管内に密着固定しても良いが、好ましく
は管端面に簡易的に圧着しても良い。また、管敷設が進
行しており、一方が十分な施工延長を有する場合は、新
規に接合される側のみ密封が必要とされるため、図３の
ように管端面に円盤状の樹脂製基板８ａとこの基板の片
面に張り合わされた弾性板としての防振材９ａを係止バ
ネ６で管に固定し、試験を行うことができる。
【００１５】密封が完了した後、継手部１０の溶接接合
箇所に沿って受信器７を非接触にて移動させていくと欠
陥個所より超音波が漏洩し、受信器７で受信することが
できる。その際、受信器７は、継手軸方向に照査するこ
とが望ましく、管表面から漏洩する超音波を逆に入射し
ないよう注意する必要がある。さらに詳しく説明すると
図４に示される受け口１０と差し口４から構成されるＥ
Ｆ継手部の断面において十分な融着が行われている場合
（１１）は、超音波探傷機の発信器５から発せられる超
音波は、軸方向に照査され受信器７に到達することはな
い。しかし、図５に示す断面のように未完全な融着状態
（１２）であれば、発信器５から発せられた超音波は、
受信器７に到達しアラーム音によって欠陥であることが
判明する。また、発信器５及び受信器７は、超音波の音
レベルを調整することができ、熱可塑製樹脂製管の厚さ
及び口径によって設定することができる。
【００１６】試験に用いたポリエチレン樹脂の厚さ（肉
厚）別超音波浸透条件を後で挙げる表１に示す。この結
果を参考に、口径別探傷試験条件を設定することがで
き、たとえば、口径６００ｍｍの電気融着継手部を探傷
する場合、発信器レベルは７（出力：−１５．４デシベ
ルに相当）に、受信器レベルは６（出力：−９．５デシ
ベルに相当）にそれぞれ設定すると良い。
【００１７】かくして表１に示されるように接合部、つ
まり継手部内より融着の面積差に対応して浸透する超音
波によって合否の判定を行うことができるため、これま
で超音波パルス反射法を用いた試験法で、おもにＥＦ接
合部の電熱線などといった異物によって発生する反射ピ
ークの合否判別を必要とせず、ＥＦ接合箇所も問題なく
検査することが可能となり、また一般溶接部においても
低廉で作業性の良い継手検査方法を確立することが可能
となった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、継手部の内部に超音波
発信器を設置し、さらに超音波受信器を継手部の外周に
沿って非接触で移動させ、所定の大きさ以上の超音波の
漏洩の有無を検出し、それによって、作業準備が簡単
で、短時間に、かつ安全に継手部の接合不良の非破壊検
査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る熱可塑性樹脂製管の継手部の非
破壊検査方法の実施の形態１を説明するための継手部の
分解説明斜視図である。
【図２】実施の形態１で継手部内面に用いる発信器及び
受信器まわりの状態を示す概略構成説明図である。
【図３】異なる例を示す図２相当図である。
【図４】良好な接合状態の継手部の概略説明図である。
【図５】接合不良状態の継手部の図４相当図である。
【符号の説明】
１ ポリエチレン製上下水道用接続管接続管 ２ ポリエチレン製上下水道用接続管被接続管 ３ 受け口 ４ 差し口 ５ 発信器 ６ 係止バネ ７ 受信器 ８ 樹脂製基板 ９ 防振材 １０ 継手部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂製管の継手部の内部に超音
    波発信器を設置し、さらに継手部の外周に沿って超音波
    受信器を非接触で移動させて所定の大きさ以上の超音波
    の漏洩の有無を検出することを特徴とする熱可塑性樹脂
    製管の継手部の非破壊検査方法。
  2. 【請求項２】 継手部の内部に超音波発信器を非接触で
    設置するに際して、併せて、この超音波発信器の両側又
    は片側に、管内を遮閉することにより超音波の漏洩を防
    止する超音波漏洩防止板を取りはずし可能に設置する請
    求項１に記載の非破壊検査方法。
  3. 【請求項３】 超音波漏洩防止板が、円盤状樹脂製基板
    と、この基板の外周縁に取り付けられた弾性リングとか
    らなり、超音波漏洩防止板を超音波発信器の両側又は片
    側に設置するに際して、管内に前記基板と弾性リングを
    押し込む請求項２に記載の非破壊検査方法。
  4. 【請求項４】 超音波漏洩防止板が、円盤状樹脂製基板
    と、この基板の片面に張り合わされた弾性板とからな
    り、超音波漏洩防止板を超音波発信器の両側又は片側に
    設置するに際して、超音波漏洩防止板の前記弾性板の側
    面を管の開口端部周縁に押し付ける請求項２に記載の非
    破壊検査方法。
  5. 【請求項５】 継手部が、１つの熱可塑性樹脂製管の差
    し口を、もう１つの熱可塑性樹脂製管の受け口に差し込
    み、その差し込み部分を、管内からの溶接によるか、前
    記差し口又は受け口に予めインサートされた電熱線への
    通電に基づく融着により接合して構成されてなる請求項
    １〜４のいずれか１つに記載の非破壊検査方法。
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