JP2003130855A - 配管用超音波探傷方法及びその装置 - Google Patents
配管用超音波探傷方法及びその装置Info
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- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
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- G01N29/069—Defect imaging, localisation and sizing using, e.g. time of flight diffraction [TOFD], synthetic aperture focusing technique [SAFT], Amplituden-Laufzeit-Ortskurven [ALOK] technique
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管の管壁に発生した亀裂探傷を行うにあた
り、該探触子取付面の磨き加工等の亀裂探傷の準備作業
を省略あるいは作業時間を短縮して亀裂探傷作業の作業
能率を向上するとともに、亀裂の有無を正確に検知しか
つ亀裂の状態を定量的に高精度で検知可能とした配管用
超音波探傷方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 亀裂部に送信用探触子から超音波を入射
し、該亀裂部からの反射波および回折波を受信用探触子
で受信して亀裂の状況を検知するにあたり、配管の内部
に長手方向に移動可能にかつ回転可能に前記送信用探触
子及び受信用探触子を挿入し、送信用探触子から亀裂部
の少なくとも２箇所を通るように超音波を発信して受信
用探触子にて受信し、前記超音波の反射波および回折波
の伝播時間差によって亀裂部の大きさを検知することを
特徴とする。
り、該探触子取付面の磨き加工等の亀裂探傷の準備作業
を省略あるいは作業時間を短縮して亀裂探傷作業の作業
能率を向上するとともに、亀裂の有無を正確に検知しか
つ亀裂の状態を定量的に高精度で検知可能とした配管用
超音波探傷方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 亀裂部に送信用探触子から超音波を入射
し、該亀裂部からの反射波および回折波を受信用探触子
で受信して亀裂の状況を検知するにあたり、配管の内部
に長手方向に移動可能にかつ回転可能に前記送信用探触
子及び受信用探触子を挿入し、送信用探触子から亀裂部
の少なくとも２箇所を通るように超音波を発信して受信
用探触子にて受信し、前記超音波の反射波および回折波
の伝播時間差によって亀裂部の大きさを検知することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラー用熱交換
器の配管等の溶接配管における管壁の亀裂を検知するの
に用いられ、配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探触
子から超音波を入射し、該亀裂部からの反射波および回
折波を受信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知す
る配管用超音波探傷方法及びその装置に関する。
器の配管等の溶接配管における管壁の亀裂を検知するの
に用いられ、配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探触
子から超音波を入射し、該亀裂部からの反射波および回
折波を受信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知す
る配管用超音波探傷方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラー用熱交換器の配管は、内部を高
温高圧の蒸気が通流するため、管壁の溶接部近傍に熱疲
労による亀裂が発生し易い。かかる配管における溶接部
近傍の亀裂を探傷する手段の１つとしてＴＯＦＤ法と呼
ばれる超音波回折法がある。図２はかかるＴＯＦＤ法に
よる配管管壁の亀裂探傷法の手順説明図であり、図２
（Ａ）において１０は管（配管）、１０ａは高温高圧の
蒸気が通流する管内部、１０ｃは管壁、１０ｂは管内
面、１０ｄは管外面であり、該管外面１０ｄには管の長
手方向に一定距離を存して送信用探触子８ｂ及び受信用
探触子８ｃが固定されている。
温高圧の蒸気が通流するため、管壁の溶接部近傍に熱疲
労による亀裂が発生し易い。かかる配管における溶接部
近傍の亀裂を探傷する手段の１つとしてＴＯＦＤ法と呼
ばれる超音波回折法がある。図２はかかるＴＯＦＤ法に
よる配管管壁の亀裂探傷法の手順説明図であり、図２
（Ａ）において１０は管（配管）、１０ａは高温高圧の
蒸気が通流する管内部、１０ｃは管壁、１０ｂは管内
面、１０ｄは管外面であり、該管外面１０ｄには管の長
手方向に一定距離を存して送信用探触子８ｂ及び受信用
探触子８ｃが固定されている。
【０００３】前記送信用探触子８ｂからは管壁１０ｃ内
に発生している亀裂１１の上端に入射して受信用探触子
８ｃに受信される亀裂上端回折波１２ａ、及び亀裂１１
の下端に入射して受信用探触子８ｃに受信される亀裂下
端回折波１２ｂが発信される。また１２ｃは前記送信用
探触子８ｂから管内面１０ｂに投射されて前記受信用探
触子８ｃに受信される内面回折波、１２ｄは管外面１０
ｄの表層部に投射されて前記受信用探触子８ｃに受信さ
れる表面波である。かかるＴＯＦＤ法においては、図２
（Ｂ）に示すように、前記亀裂下端回折波１２ｂの伝播
時間（ｔ1＋ｔ2）と亀裂上端回折波１２ａの伝播時間
（ｔ1）との差（ｔ2）によって前記亀裂１１の規模（長
さ）を検知する。
に発生している亀裂１１の上端に入射して受信用探触子
８ｃに受信される亀裂上端回折波１２ａ、及び亀裂１１
の下端に入射して受信用探触子８ｃに受信される亀裂下
端回折波１２ｂが発信される。また１２ｃは前記送信用
探触子８ｂから管内面１０ｂに投射されて前記受信用探
触子８ｃに受信される内面回折波、１２ｄは管外面１０
ｄの表層部に投射されて前記受信用探触子８ｃに受信さ
れる表面波である。かかるＴＯＦＤ法においては、図２
（Ｂ）に示すように、前記亀裂下端回折波１２ｂの伝播
時間（ｔ1＋ｔ2）と亀裂上端回折波１２ａの伝播時間
（ｔ1）との差（ｔ2）によって前記亀裂１１の規模（長
さ）を検知する。
【０００４】また、図３はＴ字型に溶接された配管の溶
接部における亀裂の探傷方法の１例を示し、図におい
て、１０ａは主管、１０ｂは該主管１０ａに直交して溶
接された枝管である。かかるＴ字型配管において溶接部
１８近傍に発生した亀裂１１の探傷を行うにあたって
は、溶接部検出探触子１４を主管１０ａの外周に固定し
て該溶接部検出探触子１４から主管内面１０ｃを通した
超音波１７を投射することにより溶接部１８を検知し、
枝管１０ｂの外周に固定した亀裂検知用探触子１３から
枝管内面１０ｄを通して亀裂１１に投射して該亀裂１１
の大きさを検知している。
接部における亀裂の探傷方法の１例を示し、図におい
て、１０ａは主管、１０ｂは該主管１０ａに直交して溶
接された枝管である。かかるＴ字型配管において溶接部
１８近傍に発生した亀裂１１の探傷を行うにあたって
は、溶接部検出探触子１４を主管１０ａの外周に固定し
て該溶接部検出探触子１４から主管内面１０ｃを通した
超音波１７を投射することにより溶接部１８を検知し、
枝管１０ｂの外周に固定した亀裂検知用探触子１３から
枝管内面１０ｄを通して亀裂１１に投射して該亀裂１１
の大きさを検知している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２あ
るいは図３に示されるように、管外面１０ｄに亀裂検知
用の探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４を固定する方
法にあっては、該探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４
を管外面１０ｄに密着せしめるために、該管外面１０ｄ
に磨き加工を施すことを要し、亀裂検知の準備作業に手
間と時間を要し、亀裂探傷作業の作業能率が低くなる。
また、かかる従来技術にあっては、亀裂検知用の探触子
８ｂ、８ｃあるいは１３、１４を管外面１０ｄに固定し
ているので、該探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４の
発信角度によっては超音波が亀裂１１に到達し難い箇所
が生じ、亀裂１１の検知ができないことがあり、また亀
裂１１の検知結果に定量性が乏しく亀裂１１の検出精度
が低くならざるを得ない。等の問題点を有している。
るいは図３に示されるように、管外面１０ｄに亀裂検知
用の探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４を固定する方
法にあっては、該探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４
を管外面１０ｄに密着せしめるために、該管外面１０ｄ
に磨き加工を施すことを要し、亀裂検知の準備作業に手
間と時間を要し、亀裂探傷作業の作業能率が低くなる。
また、かかる従来技術にあっては、亀裂検知用の探触子
８ｂ、８ｃあるいは１３、１４を管外面１０ｄに固定し
ているので、該探触子８ｂ、８ｃあるいは１３、１４の
発信角度によっては超音波が亀裂１１に到達し難い箇所
が生じ、亀裂１１の検知ができないことがあり、また亀
裂１１の検知結果に定量性が乏しく亀裂１１の検出精度
が低くならざるを得ない。等の問題点を有している。
【０００６】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、配
管の管壁に発生した亀裂探傷を行うにあたり、該探触子
取付面の磨き加工等の亀裂探傷の準備作業を省略あるい
は作業時間を短縮して亀裂探傷作業の作業能率を向上す
るとともに、亀裂の有無を正確に検知しかつ亀裂の状態
を定量的に高精度で検知可能とした配管用超音波探傷方
法及びその装置を提供することを目的とする。
管の管壁に発生した亀裂探傷を行うにあたり、該探触子
取付面の磨き加工等の亀裂探傷の準備作業を省略あるい
は作業時間を短縮して亀裂探傷作業の作業能率を向上す
るとともに、亀裂の有無を正確に検知しかつ亀裂の状態
を定量的に高精度で検知可能とした配管用超音波探傷方
法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、配管の管壁に
発生した亀裂部に送信用探触子から超音波を入射し、該
亀裂部からの反射波および回折波を受信用探触子で受信
して前記亀裂の状況を検知する配管用超音波探傷方法に
おいて、前記配管の内部に管の長手方向に移動可能にか
つ回転可能に前記送信用探触子及び受信用探触子を挿入
し、前記送信用探触子から前記亀裂部の少なくとも２箇
所を通るように超音波を発信して前記受信用探触子にて
受信し、前記超音波の反射波および回折波の伝播時間差
によって前記亀裂部の大きさを検知することを特徴とす
る配管用超音波探傷方法を提案する。請求項１におい
て、好ましくは請求項２記載のように、前記配管におけ
る溶接部の位置を前記配管の内部に挿入された溶接部検
出探触子により検出するのがよい。
決するため、請求項１記載の発明として、配管の管壁に
発生した亀裂部に送信用探触子から超音波を入射し、該
亀裂部からの反射波および回折波を受信用探触子で受信
して前記亀裂の状況を検知する配管用超音波探傷方法に
おいて、前記配管の内部に管の長手方向に移動可能にか
つ回転可能に前記送信用探触子及び受信用探触子を挿入
し、前記送信用探触子から前記亀裂部の少なくとも２箇
所を通るように超音波を発信して前記受信用探触子にて
受信し、前記超音波の反射波および回折波の伝播時間差
によって前記亀裂部の大きさを検知することを特徴とす
る配管用超音波探傷方法を提案する。請求項１におい
て、好ましくは請求項２記載のように、前記配管におけ
る溶接部の位置を前記配管の内部に挿入された溶接部検
出探触子により検出するのがよい。
【０００８】請求項３記載ないし６記載の発明は、請求
項１ないし２の発明を実施する装置の発明に係り、請求
項３の発明は、配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探
触子から超音波を入射させ、該亀裂部からの反射波を受
信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知するように
構成された配管用超音波探傷装置において、前記配管の
内部に管の長手方向に移動可能にかつ回転可能に挿入さ
れたシャフトと、該シャフトに固定されて前記送信用探
触子及び受信用探触子が管の長手方向に一定間隔を存し
て取り付けられた探触子ホルダと、該探触子ホルダを管
内周に沿って案内する案内部材とを備え、前記送信用探
触子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超
音波を発信して前記受信用探触子にて受信し、前記超音
波の反射波および回折波の伝播時間差によって前記亀裂
部の大きさを検知するように構成されてなることを特徴
とする。請求項３において、好ましくは請求項４記載の
ように、前記探触子ホルダに、前記配管における溶接部
に位置を検知する溶接部検出探触子を前記送信用探触子
及び受信用探触子と併設するのがよい。
項１ないし２の発明を実施する装置の発明に係り、請求
項３の発明は、配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探
触子から超音波を入射させ、該亀裂部からの反射波を受
信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知するように
構成された配管用超音波探傷装置において、前記配管の
内部に管の長手方向に移動可能にかつ回転可能に挿入さ
れたシャフトと、該シャフトに固定されて前記送信用探
触子及び受信用探触子が管の長手方向に一定間隔を存し
て取り付けられた探触子ホルダと、該探触子ホルダを管
内周に沿って案内する案内部材とを備え、前記送信用探
触子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超
音波を発信して前記受信用探触子にて受信し、前記超音
波の反射波および回折波の伝播時間差によって前記亀裂
部の大きさを検知するように構成されてなることを特徴
とする。請求項３において、好ましくは請求項４記載の
ように、前記探触子ホルダに、前記配管における溶接部
に位置を検知する溶接部検出探触子を前記送信用探触子
及び受信用探触子と併設するのがよい。
【０００９】請求項５記載の発明は請求項３に加えて、
前記探触子ホルダの回転角を検出する回転角検出装置を
備えてなる。また請求項６記載の発明は請求項５に加え
て、前記管内における前記亀裂部の位置を検出する位置
検出装置を備えてなる。
前記探触子ホルダの回転角を検出する回転角検出装置を
備えてなる。また請求項６記載の発明は請求項５に加え
て、前記管内における前記亀裂部の位置を検出する位置
検出装置を備えてなる。
【００１０】かかる発明によれば、探触子ホルダに送信
用探触子及び受信用探触子を管の長手方向に一定間隔を
存して取り付け、該探触子ホルダを配管の内部に管の長
手方向に移動可能にかつ回転可能に挿入されたシャフト
に固定して、該シャフトを配管の内部にて長手方向に往
復移動するとともに回転させつつ、請求項２及び４のよ
うに、溶接部検出探触子により溶接部位置を検知すると
ともに、管の内部側にある送信用探触子から管壁内の亀
裂部に向けて超音波を発信して受信用探触子にて受信す
ることにより該亀裂部の状態を検知するので、前記送信
用探触子及び受信用探触子を管の表面に固定することな
く管の内部側から亀裂部の探傷を行うことができる。従
ってかかる発明によれば、従来技術のような管の外面に
探触子取付面の磨き加工を施す等の亀裂探傷の準備作業
が不要となり、亀裂探傷作業の作業時間が短縮されて作
業能率が向上する。
用探触子及び受信用探触子を管の長手方向に一定間隔を
存して取り付け、該探触子ホルダを配管の内部に管の長
手方向に移動可能にかつ回転可能に挿入されたシャフト
に固定して、該シャフトを配管の内部にて長手方向に往
復移動するとともに回転させつつ、請求項２及び４のよ
うに、溶接部検出探触子により溶接部位置を検知すると
ともに、管の内部側にある送信用探触子から管壁内の亀
裂部に向けて超音波を発信して受信用探触子にて受信す
ることにより該亀裂部の状態を検知するので、前記送信
用探触子及び受信用探触子を管の表面に固定することな
く管の内部側から亀裂部の探傷を行うことができる。従
ってかかる発明によれば、従来技術のような管の外面に
探触子取付面の磨き加工を施す等の亀裂探傷の準備作業
が不要となり、亀裂探傷作業の作業時間が短縮されて作
業能率が向上する。
【００１１】また、探触子ホルダ付きのシャフトを配管
の内部にて長手方向に往復移動するとともに回転させつ
つ管の内部側に送信用探触子及び受信用探触子を探触子
ホルダに取り付けることにより配置し、前記送信用探触
子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超音
波を発信して受信用探触子にて受信し、前記超音波の反
射波および回折波の伝播時間差によって亀裂部の大きさ
を検知するので、該亀裂部の傾きの影響を受けることな
く該亀裂部の大きさを幾何学的に定量的に検知し評価す
ることができる。これにより、管壁内における亀裂の有
無を正確に検知することができるとともに、亀裂の状態
を高精度で検知することができる。また、前記のような
亀裂部の探傷動作とこれにより検知される亀裂部の状態
の評価とを同時に進行可能であるので、亀裂部の探傷及
び評価を迅速に行うことができる。
の内部にて長手方向に往復移動するとともに回転させつ
つ管の内部側に送信用探触子及び受信用探触子を探触子
ホルダに取り付けることにより配置し、前記送信用探触
子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超音
波を発信して受信用探触子にて受信し、前記超音波の反
射波および回折波の伝播時間差によって亀裂部の大きさ
を検知するので、該亀裂部の傾きの影響を受けることな
く該亀裂部の大きさを幾何学的に定量的に検知し評価す
ることができる。これにより、管壁内における亀裂の有
無を正確に検知することができるとともに、亀裂の状態
を高精度で検知することができる。また、前記のような
亀裂部の探傷動作とこれにより検知される亀裂部の状態
の評価とを同時に進行可能であるので、亀裂部の探傷及
び評価を迅速に行うことができる。
【００１２】また、請求項５及び６記載のように構成す
れば、回転角検出装置により前記探触子の管円周方向位
置を検出するとともに、位置検出装置により前記探触子
の管長手方向位置を検出しながら亀裂部の探傷を行うの
で、亀裂部の長手方向位置及び円周方向位置を正確に検
知できる。
れば、回転角検出装置により前記探触子の管円周方向位
置を検出するとともに、位置検出装置により前記探触子
の管長手方向位置を検出しながら亀裂部の探傷を行うの
で、亀裂部の長手方向位置及び円周方向位置を正確に検
知できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎな
い。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎな
い。
【００１４】図１は本発明の実施例に係る配管用超音波
探傷装置の配管軸心線に沿う側面図、図２はＴＯＦＤ法
による超音波探傷方法の説明図である。
探傷装置の配管軸心線に沿う側面図、図２はＴＯＦＤ法
による超音波探傷方法の説明図である。
【００１５】本発明の実施例を示す図１において、１０
は管（配管）、３は該管１０内に該管１０の長手方向に
移動可能にかつ回転可能に挿入されたシャフト、４は該
シャフト３の端部に固着されて該シャフト３を手動にて
回転及び往復動させる取手、６は該シャフト３間を連結
するコネクタである。１は前記シャフト３の管内部位に
固定された探触子ホルダで、該探触子ホルダ１には管１
０の前方側から順に、前記管１０における溶接部に位置
を検知する溶接部検出探触子８ａ、超音波を発信する送
信用探触子８ｂ及び亀裂部からの反射波および回折波を
受信する受信用探触子８ｃが管の長手方向に一定間隔を
存して取り付けられている。
は管（配管）、３は該管１０内に該管１０の長手方向に
移動可能にかつ回転可能に挿入されたシャフト、４は該
シャフト３の端部に固着されて該シャフト３を手動にて
回転及び往復動させる取手、６は該シャフト３間を連結
するコネクタである。１は前記シャフト３の管内部位に
固定された探触子ホルダで、該探触子ホルダ１には管１
０の前方側から順に、前記管１０における溶接部に位置
を検知する溶接部検出探触子８ａ、超音波を発信する送
信用探触子８ｂ及び亀裂部からの反射波および回折波を
受信する受信用探触子８ｃが管の長手方向に一定間隔を
存して取り付けられている。
【００１６】２は前記探触子ホルダ１の両側に配置され
た調心用ブラシで、内周部を前記シャフト３に固着さ
れ、外周部が前記管１０の管内面（内周面）１０ｂに摺
接している。５は前記シャフト３を前記管１０に安定的
に支持するための取付治具である。７は前記探触子ホル
ダ１の回転角即ち溶接部検出探触子８ａ、送信用探触子
８ｂ及び受信用探触子８ｃの回転角を検出する回転角検
出エンコーダ、８は前記探触子ホルダ１の管１０内にお
ける位置即ち前記亀裂部１１の位置を検出する測定距離
検出エンコーダである。
た調心用ブラシで、内周部を前記シャフト３に固着さ
れ、外周部が前記管１０の管内面（内周面）１０ｂに摺
接している。５は前記シャフト３を前記管１０に安定的
に支持するための取付治具である。７は前記探触子ホル
ダ１の回転角即ち溶接部検出探触子８ａ、送信用探触子
８ｂ及び受信用探触子８ｃの回転角を検出する回転角検
出エンコーダ、８は前記探触子ホルダ１の管１０内にお
ける位置即ち前記亀裂部１１の位置を検出する測定距離
検出エンコーダである。
【００１７】かかる構成からなる配管用超音波探傷装置
を用いて管１０内に発生している亀裂の検知を行うにあ
たっては、前記取手４を把持して前記シャフト３を手動
にて回転及び往復動させることにより前記探触子ホルダ
１を移動させる。そして、前記溶接部検出探触子８ａに
より溶接部位置を検知するとともに、図２の場合と同様
にしてＴＯＦＤ法（超音波回折法）による亀裂部１１の
探傷を行う。
を用いて管１０内に発生している亀裂の検知を行うにあ
たっては、前記取手４を把持して前記シャフト３を手動
にて回転及び往復動させることにより前記探触子ホルダ
１を移動させる。そして、前記溶接部検出探触子８ａに
より溶接部位置を検知するとともに、図２の場合と同様
にしてＴＯＦＤ法（超音波回折法）による亀裂部１１の
探傷を行う。
【００１８】即ち本発明の実施例におけるＴＯＦＤ法
（超音波回折法）による亀裂部１１の探傷は、図２
（Ａ）における送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃ
を管１０の管内面１０ｂの内側に該管内面１０ｂから離
して配設して行うのであり、図において、送信用探触子
８ｂからは管壁１０ｃ内に発生している亀裂１１の上端
に入射して受信用探触子８ｃに受信される亀裂上端回折
波１２ａ、及び亀裂１１の下端に入射して受信用探触子
８ｃに受信される亀裂下端回折波１２ｂが発信される。
また１２ｃは前記送信用探触子８ｂから管内面１０ｂに
投射されて前記受信用探触子８ｃに受信される内面回折
波、１２ｄは管外面１０ｄの表層部に投射されて前記受
信用探触子８ｃに受信される表面波である。かかるＴＯ
ＦＤ法においては、図２（Ｂ）に示すように、前記亀裂
下端回折波１２ｂの伝播時間（ｔ1＋ｔ2）と亀裂上端回
折波１２ａの伝播時間（ｔ1）との差（ｔ2）によって前
記亀裂１１の規模（長さ）を検知する。
（超音波回折法）による亀裂部１１の探傷は、図２
（Ａ）における送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃ
を管１０の管内面１０ｂの内側に該管内面１０ｂから離
して配設して行うのであり、図において、送信用探触子
８ｂからは管壁１０ｃ内に発生している亀裂１１の上端
に入射して受信用探触子８ｃに受信される亀裂上端回折
波１２ａ、及び亀裂１１の下端に入射して受信用探触子
８ｃに受信される亀裂下端回折波１２ｂが発信される。
また１２ｃは前記送信用探触子８ｂから管内面１０ｂに
投射されて前記受信用探触子８ｃに受信される内面回折
波、１２ｄは管外面１０ｄの表層部に投射されて前記受
信用探触子８ｃに受信される表面波である。かかるＴＯ
ＦＤ法においては、図２（Ｂ）に示すように、前記亀裂
下端回折波１２ｂの伝播時間（ｔ1＋ｔ2）と亀裂上端回
折波１２ａの伝播時間（ｔ1）との差（ｔ2）によって前
記亀裂１１の規模（長さ）を検知する。
【００１９】前記亀裂部１１の管内長手方向位置は測定
距離検出エンコーダにより検出され、該溶接部検出探触
子８ａ、送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃの回転
角つまり前記亀裂部１１の円周方向位置は回転角検出エ
ンコーダにより検出される。これにより、亀裂部１１の
長手方向位置及び円周方向位置を正確に検知できる。
距離検出エンコーダにより検出され、該溶接部検出探触
子８ａ、送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃの回転
角つまり前記亀裂部１１の円周方向位置は回転角検出エ
ンコーダにより検出される。これにより、亀裂部１１の
長手方向位置及び円周方向位置を正確に検知できる。
【００２０】かかる実施例によれば、探触子ホルダ１付
きのシャフト３を管１０の内部にて長手方向に往復移動
するとともに回転させつつ該管１０の内部側に送信用探
触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを前記探触子ホルダ１に
取り付けることにより配置し、前記送信用探触子８ｂか
ら前記亀裂１１の上端及び下端を通るように超音波回折
波１２ａ及び１２ｂを発信して受信用探触子８ｃにて受
信し、前記２つの超音波回折波１２ａ及び１２ｂの伝播
時間差ｔ2によって亀裂１１の大きさを検知するので、
管壁１０ｃ内における亀裂１１の有無を正確に検知でき
るとともに、該亀裂１１の傾きの影響を受けることなく
その大きさを幾何学的に定量的に検知し評価することが
可能となる。また、前記のような亀裂１１の探傷動作と
これにより検知される亀裂１１の状態の評価とを同時に
進行可能であるので、該亀裂１１の探傷及び評価を迅速
に行える。
きのシャフト３を管１０の内部にて長手方向に往復移動
するとともに回転させつつ該管１０の内部側に送信用探
触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを前記探触子ホルダ１に
取り付けることにより配置し、前記送信用探触子８ｂか
ら前記亀裂１１の上端及び下端を通るように超音波回折
波１２ａ及び１２ｂを発信して受信用探触子８ｃにて受
信し、前記２つの超音波回折波１２ａ及び１２ｂの伝播
時間差ｔ2によって亀裂１１の大きさを検知するので、
管壁１０ｃ内における亀裂１１の有無を正確に検知でき
るとともに、該亀裂１１の傾きの影響を受けることなく
その大きさを幾何学的に定量的に検知し評価することが
可能となる。また、前記のような亀裂１１の探傷動作と
これにより検知される亀裂１１の状態の評価とを同時に
進行可能であるので、該亀裂１１の探傷及び評価を迅速
に行える。
【００２１】また、かかる実施例によれば、探触子ホル
ダ１に送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを管１０
の長手方向に一定間隔を存して取り付け、該探触子ホル
ダ１を管１０の内部に長手方向に移動可能にかつ回転可
能に挿入されたシャフト３に固定して、該シャフト３を
管１０の内部にて長手方向に往復移動するとともに回転
させつつ、溶接部検出探触子８ａにより溶接部位置を検
知するとともに、管１０の内部側にある送信用探触子８
ｂから管壁１０ｃ内の亀裂１１に向けて超音波回折波波
１２ａ及び１２ｂを発信して受信用探触子８ｃにて受信
することにより該亀裂１１の状態を検知するので、前記
送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを管１０の表面
に固定することなく管１０の内部側から亀裂１１の探傷
を行うことが可能となり、従来技術のような管１０の外
面に探触子取付面の磨き加工を施す等の亀裂探傷の準備
作業が不要となる。
ダ１に送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを管１０
の長手方向に一定間隔を存して取り付け、該探触子ホル
ダ１を管１０の内部に長手方向に移動可能にかつ回転可
能に挿入されたシャフト３に固定して、該シャフト３を
管１０の内部にて長手方向に往復移動するとともに回転
させつつ、溶接部検出探触子８ａにより溶接部位置を検
知するとともに、管１０の内部側にある送信用探触子８
ｂから管壁１０ｃ内の亀裂１１に向けて超音波回折波波
１２ａ及び１２ｂを発信して受信用探触子８ｃにて受信
することにより該亀裂１１の状態を検知するので、前記
送信用探触子８ｂ及び受信用探触子８ｃを管１０の表面
に固定することなく管１０の内部側から亀裂１１の探傷
を行うことが可能となり、従来技術のような管１０の外
面に探触子取付面の磨き加工を施す等の亀裂探傷の準備
作業が不要となる。
【００２２】
【発明の効果】以上記載の如く本発明によれば、探触子
ホルダに送信用探触子及び受信用探触子を取り付け、該
探触子ホルダを配管の内部に挿入されたシャフトに固定
して、該シャフトを長手方向に往復移動するとともに回
転させつつ、管の内部側にある送信用探触子から管壁内
の亀裂部に向けて超音波を発信して受信用探触子にて受
信することにより該亀裂部の状態を検知するので、前記
送信用探触子及び受信用探触子を管の表面に固定するこ
となく管の内部側から亀裂部の探傷を行うことができ、
従来技術のような管の外面に探触子取付面の磨き加工を
施す等の亀裂探傷の準備作業が不要となり、亀裂探傷作
業の作業時間が短縮されて作業能率を向上できる。
ホルダに送信用探触子及び受信用探触子を取り付け、該
探触子ホルダを配管の内部に挿入されたシャフトに固定
して、該シャフトを長手方向に往復移動するとともに回
転させつつ、管の内部側にある送信用探触子から管壁内
の亀裂部に向けて超音波を発信して受信用探触子にて受
信することにより該亀裂部の状態を検知するので、前記
送信用探触子及び受信用探触子を管の表面に固定するこ
となく管の内部側から亀裂部の探傷を行うことができ、
従来技術のような管の外面に探触子取付面の磨き加工を
施す等の亀裂探傷の準備作業が不要となり、亀裂探傷作
業の作業時間が短縮されて作業能率を向上できる。
【００２３】また、管の内部側に送信用探触子及び受信
用探触子を探触子ホルダに取り付けることにより配置
し、送信用探触子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を
通るように超音波を発信して受信用探触子にて受信し、
前記超音波の反射波および回折波の伝播時間差によって
亀裂部の大きさを検知するので、該亀裂部の傾きの影響
を受けることなく該亀裂部の大きさを幾何学的に定量的
に検知し評価することができ、これにより管壁内におけ
る亀裂の有無を正確に検知することができるとともに、
亀裂の状態を高精度で検知することができる。また、前
記のような亀裂部の探傷動作とこれにより検知される亀
裂部の状態の評価とを同時に進行可能であるので、亀裂
部の探傷及び評価を迅速に行うことができる。
用探触子を探触子ホルダに取り付けることにより配置
し、送信用探触子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を
通るように超音波を発信して受信用探触子にて受信し、
前記超音波の反射波および回折波の伝播時間差によって
亀裂部の大きさを検知するので、該亀裂部の傾きの影響
を受けることなく該亀裂部の大きさを幾何学的に定量的
に検知し評価することができ、これにより管壁内におけ
る亀裂の有無を正確に検知することができるとともに、
亀裂の状態を高精度で検知することができる。また、前
記のような亀裂部の探傷動作とこれにより検知される亀
裂部の状態の評価とを同時に進行可能であるので、亀裂
部の探傷及び評価を迅速に行うことができる。
【００２４】また、請求項５及び６のように構成すれ
ば、回転角検出装置により前記探触子の管円周方向位置
を検出するとともに、位置検出装置により前記探触子の
管長手方向位置を検出しながら亀裂部の探傷を行うの
で、亀裂部の長手方向位置及び円周方向位置を正確に検
知できる。
ば、回転角検出装置により前記探触子の管円周方向位置
を検出するとともに、位置検出装置により前記探触子の
管長手方向位置を検出しながら亀裂部の探傷を行うの
で、亀裂部の長手方向位置及び円周方向位置を正確に検
知できる。
【図１】 本発明の実施例に係る配管用超音波探傷装置
の配管軸心線に沿う側面図である。
の配管軸心線に沿う側面図である。
【図２】 ＴＯＦＤ法による超音波探傷方法の説明図で
ある。
ある。
【図３】 従来技術を示す超音波探傷の説明図である。
１ 探触子ホルダ
３ シャフト
７ 回転角検出エンコーダ
８ 測定距離検出エンコーダ
８ａ 溶接部検出探触子
８ｂ 送信用探触子
８ｃ 受信用探触子
１０ 管
１０ｂ 管内面
１１ 亀裂部
Claims (6)
- 【請求項１】 配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探
触子から超音波を入射し、該亀裂部からの反射波および
回折波を受信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知
する配管用超音波探傷方法において、前記配管の内部に
管の長手方向に移動可能にかつ回転可能に前記送信用探
触子及び受信用探触子を挿入し、前記送信用探触子から
前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超音波を発
信して前記受信用探触子にて受信し、前記超音波の反射
波および回折波の伝播時間差によって前記亀裂部の大き
さを検知することを特徴とする配管用超音波探傷方法。 - 【請求項２】 前記配管における溶接部の位置を前記配
管の内部に挿入された溶接部検出探触子により検出する
ことを特徴とする請求項１記載の配管用超音波探傷方
法。 - 【請求項３】 配管の管壁に発生した亀裂部に送信用探
触子から超音波を入射させ、該亀裂部からの反射波を受
信用探触子で受信して前記亀裂の状況を検知するように
構成された配管用超音波探傷装置において、前記配管の
内部に管の長手方向に移動可能にかつ回転可能に挿入さ
れたシャフトと、該シャフトに固定されて前記送信用探
触子及び受信用探触子が管の長手方向に一定間隔を存し
て取り付けられた探触子ホルダと、該探触子ホルダを管
内周に沿って案内する案内部材とを備え、前記送信用探
触子から前記亀裂部の少なくとも２箇所を通るように超
音波を発信して前記受信用探触子にて受信し、前記超音
波の反射波および回折波の伝播時間差によって前記亀裂
部の大きさを検知するように構成されてなることを特徴
とする配管用超音波探傷装置。 - 【請求項４】 前記探触子ホルダに、前記配管における
溶接部に位置を検知する溶接部検出探触子を前記送信用
探触子及び受信用探触子と併設してなることを特徴とす
る請求項３記載の配管用超音波探傷装置。 - 【請求項５】 前記探触子ホルダの回転角を検出する回
転角検出装置を備えてなることを特徴とする請求項３記
載の配管用超音波探傷装置。 - 【請求項６】 前記管内における前記亀裂部の位置を検
出する位置検出装置を備えてなることを特徴とする請求
項５記載の配管用超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324852A JP2003130855A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 配管用超音波探傷方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324852A JP2003130855A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 配管用超音波探傷方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003130855A true JP2003130855A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19141510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001324852A Withdrawn JP2003130855A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 配管用超音波探傷方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003130855A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070017A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Hajime Hatano | 縦波と横波回折波による超音波探傷方法及び装置 |
| JP2009092576A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 超音波探傷装置 |
| JP2013124978A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管挿入型超音波探傷装置 |
| JP2014085199A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Japan Polyethylene Corp | 厚肉チューブの外面亀裂の超音波検査方法及び超音波検査装置 |
| CN107677787A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-09 | 江苏武进不锈股份有限公司 | 钢管内壁探伤装置 |
-
2001
- 2001-10-23 JP JP2001324852A patent/JP2003130855A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005070017A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Hajime Hatano | 縦波と横波回折波による超音波探傷方法及び装置 |
| JP2009092576A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 超音波探傷装置 |
| JP2013124978A (ja) * | 2011-12-15 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管挿入型超音波探傷装置 |
| JP2014085199A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Japan Polyethylene Corp | 厚肉チューブの外面亀裂の超音波検査方法及び超音波検査装置 |
| CN107677787A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-09 | 江苏武进不锈股份有限公司 | 钢管内壁探伤装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |