JP7621740B2 - タービンロータの動翼埋込部超音波探傷方法 - Google Patents

Description

本発明は、タービンロータの動翼埋込部に発生する応力腐食割れ等の欠陥を非破壊的に検出する超音波探傷方法に関し、特に検査対象となるタービンロータの動翼埋込部の図面等のデータが不明な場合に、効率的に欠陥の有無を判別できる超音波探傷方法に関する。

発電プラントにおけるタービンロータの動翼埋込部は、高温で応力を受けるため応力腐食割れや腐食疲労が起こりやすい部位であるが、動翼の翼根部が動翼埋込部に嵌合されているために、直接動翼埋込部を観察することは困難である。そのため超音波探傷を用いて非破壊的に動翼埋込部の応力腐食割れ等の欠陥の検査が行われている。

動翼埋込部は複雑な凹凸形状をしているため、超音波探傷では、反射による形状エコーと欠陥による欠陥エコーが重複して判別が熟練検査員でも容易ではない。そこで、一般にタービンロータの動翼埋込部の図面等と超音波探傷のＢスコープを表示画面上に重ねて表示することで、形状エコーと欠陥エコーを区別する手法が用いられている。

特許文献１では、内部断面形状が既知の被検体における２つ以上の特徴形状部からの反射エコーを検出し、その反射エコーに対応するビーム方向とビーム路程から超音波反射源を特定するとともに超音波入射点を決定し、この超音波ビームの入射点を基準にして被検体の断面形状とＢスコープを重ね合わせて表示する探傷方法が提案されている。

上記の内部断面形状は、制作図面から予め知り得ることが容易であり、事前に被検体の断面形状データを形状記憶手段に記憶することが前提となっている。

特許文献２では、特許文献１の手法を更に改善し、被検体音速の誤差等に起因する超音波ビームの屈折角や路程のずれから探傷画像が歪み、断面形状図の反射源位置からずれた位置にエコーが表示される場合を排除するため、被検体の形状図上の反射源位置と探傷画像上の形状エコーを関連付け、その位置関係に基づき前記形状エコーの表示位置が前記反射源位置と一致するように探傷画像に補正を加えた補正探傷画像を生成し、補正探傷画像を断面形状図と重ねて表示することが開示されている。

特許文献２でも、断面形状図は、事前に被検体の形状データから読み込まれて、拡大、平行移動、歪み等の補正を行った補正探傷画像と重ねて表示することが前提となっている。

特開平３－９４１５４号公報 特開２０１４－１６３８０５号公報

表示画面上にＢスコープの探傷画像をタービンロータの動翼埋込部の断面形状図に重ねて表示することで、形状エコーと欠陥エコーを区別することが容易になり、応力腐食割れ等の欠陥の検出が効率的に実施できるが、タービンロータの動翼埋込部の断面形状は、タービンメーカーから公開されず入手困難な場合が多いのが実情である。

このような場合、従来はタービンロータの動翼埋込部から動翼を一部取り外して、実際の動翼埋込部のサイズや形状を実測し、そこからＣＡＤ図面等を作成し、それを超音波探傷装置の表示装置に読み込んで断面形状図として使用し、超音波探傷の結果と重ねて表示して、応力腐食割れや腐食疲労の欠陥を判別していた。

しかしながら、タービンロータの動翼部埋込部から動翼を一部取り外すのは、多大な労力を要し、多数の異なるサイズの動翼が取り付けられる動翼部埋込部のサイズも種々あることから、限られた検査時間内に超音波探傷を用いて非破壊的に動翼埋込部の応力腐食割れ等の欠陥の検査を行うのは、困難であった。

そこで本発明は、タービンロータの動翼埋込部の断面形状図が不明な場合において、タービンロータの動翼埋込部表面からの初回の超音波探傷でタービンロータの動翼埋込部断面形状図を作成し、タービンロータの動翼埋込部表面からの二回目の超音波探傷のＢスコープの探傷画像をタービンロータの動翼埋込部断面形状図に重ねて表示することを特徴とする超音波探傷方法を提供する。

本発明は、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法において、
第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、前記動翼埋込部の一部が重なる複数の形状エコーを測定するステップと、
測定された前記動翼埋込部の一部が重なる複数の形状エコーを前記超音波装置の表示部に並べて表示し、反射強度の高い平坦な部分は平行に直線を結び、高さの異なる直線間は斜線で結び、先頭フック部の頂部は先端から垂直に直線を引き、前記動翼埋込部の上半分の断面形状を得て、更に前記上半分の断面形状を反転して、厚みを全体の厚みに一致させることで前記動翼埋込部の断面形状を推定するステップと、
推定された前記動翼埋込部の断面形状を前記超音波装置の表示部に表示するステップと、
第２のアレイ型探触子を接続する前記超音波装置により、前記動翼埋込部の探傷エコーを測定するステップと、
測定された前記動翼埋込部の探傷エコーを前記超音波装置の前記表示部に表示された推定された前記動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示するステップと、
を有するタービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法である。

上記探傷方法によれば、タービンロータの動翼埋込部の断面形状図面が不明な場合において、第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、タービンロータの動翼埋込部の形状エコーを測定し、測定された動翼埋込部の形状エコーから動翼埋込部の断面形状を推定し、推定された動翼埋込部の断面形状を超音波装置の表示部に表示するステップを有するので、タービンロータの動翼埋込部を取り外して、動翼埋込部のサイズや形状を実測し、そこからＣＡＤ図面等を作成する必要がない。また第２のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、動翼埋込部の探傷エコーを測定し、測定された動翼埋込部の探傷エコーを超音波装置の表示部に表示された推定された動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示するステップを有するので、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥を効率よく検出することができる。

また、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法において、
第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、前記動翼埋込部の形状エコーを測定するステップと、
測定された前記動翼埋込部の形状エコーから前記動翼埋込部の断面形状を推定するステップと、
推定された前記動翼埋込部の断面形状を前記超音波装置の表示部に表示するステップと、
第２のアレイ型探触子を接続する前記超音波装置により、前記動翼埋込部の探傷エコーを測定するステップと、
測定された前記動翼埋込部の探傷エコーを前記超音波装置の前記表示部に表示された推定された前記動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示するステップと、を有し、
第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子を保持し、前記タービンロータの中心軸と動翼埋込部を結ぶ径方向への第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子の移動を可能にする探傷治具を備えることを特徴とするタービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法である。

上記超音波探傷方法によれば、第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子を保持し、前記タービンロータの中心軸と動翼埋込部を結ぶ径方向への第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子の移動を可能にする探傷治具を備えることで、第１のアレイ型探触子による形状エコーの測定軸と第２のアレイ型探触子の探傷エコーの測定軸が一致しているため、推定された断面形状に測定された探傷エコーを容易にかつ精密に重ね合わせることが可能になる。

また、第１のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置から前記動翼埋込部まで区間を分けて移動させて前記探傷治具の所定の位置から前記動翼埋込部までの一部が重なる複数の形状エコーを測定するステップと、第２のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置を基準にしてある点に固定して前記動翼埋込部の探傷エコーを測定するステップとからなることを特徴とする超音波探傷方法である。

上記超音波探傷方法によれば、第１のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置から前記動翼埋込部まで区間を分けて移動させて形状エコーを測定するステップにより、形状エコーを移動しながら測定ができ、第２のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置を基準にしてある点に固定して前記動翼埋込部の探傷エコーを測定する。そのため形状エコーは、超音波を振る角度が小さく反射する距離があまり変化しないため正確な形状を測定でき、探傷エコーは、超音波を一定の位置から角度を振るだけの測定になるため、推定された断面形状に測定された探傷エコーを精密に重ね合わせることが可能になり、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥を効率よく検出することができる。

また、第１のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、開口合成法であり、第２のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、フェーズドアレイ法であることを特徴とする超音波探傷方法である。

上記超音波探傷方法によれば、第１のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、開口合成法であれば垂直入射に近く、位置の分解能も高く、タービンロータの動翼埋込部の形状エコーを測定することができ、更に第２のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、フェーズドアレイ法であれば、斜角入射により、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行うことができる。

また、第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子が、同一のアレイ型探触子であることを特徴とする超音波探傷方法である。

上記超音波探傷方法によれば、第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子が、同一のアレイ型探触子であるため、アレイ型探触子を取り替える必要がなくなり、作業時間の短縮につながる。

本発明によれば、タービンロータの動翼埋込部の断面形状図が不明な場合において、第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、タービンロータの動翼埋込部の形状エコーを測定し、測定された動翼埋込部の形状エコーから動翼埋込部の断面形状を推定し、推定された動翼埋込部の断面形状を超音波装置の表示部に表示し、第２のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、動翼埋込部の探傷エコーを測定し、測定された動翼埋込部の探傷エコーを超音波装置の表示部に表示された推定された動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示できるようになった。そのためタービンロータの動翼を取り外して、動翼埋込部のサイズや形状を実測し、そこからＣＡＤ図面等を作成する必要がなく、検査時間の短縮につながり、またタービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥を効率よく検出することができる。

本発明の検査対象となるタービンロータの断面図、ダブテイル型、Ｔルート型の動翼埋込部の断面形状を示す概略図である。 本発明の一実施形態による超音波装置の概念図である。 本発明の一実施形態による超音波装置の探傷治具の設置状態の説明図である。 本発明の一実施形態による超音波探傷方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による第１のアレイ型探触子による形状エコーの測定の説明図である。 本発明の一実施形態による形状エコーから水平の断面形状を作成するプロセスの説明図である。 本発明の一実施形態による形状エコーから斜めと垂直な断面形状を作成するプロセスの説明図である。 本発明の一実施形態による形状エコーから全体の断面形状を推定するプロセスの説明図である。 本発明の一実施形態による第２のアレイ型探触子による探傷エコーの測定の説明図である。 本発明の一実施形態による断面形状に旋回角度αの場合の探傷エコーの測定を重ね合わせた図である。 本発明の一実施形態による断面形状にＺ′軸を中心にしてc o s αだけ探傷エコーを縮小して、合わせ込みを行った図である。 本発明の一実施形態による断面形状に探傷エコーの測定を重ね合わせた際に応力腐食割れ等の欠陥エコーを検出した場合の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１（Ａ）は、本発明の検査対象となるタービンロータの断面図、図１（Ｂ）は、ダブテイル型の動翼埋込部の断面形状、図１（Ｃ）は、Ｔルート型の動翼埋込部の断面形状を示す。タービンロータ１は、ロータシャフト２にロータホイール３を組み合わせた構造で、ロータホイール３の外周部には、動翼埋込部５が形成され、動翼４が嵌め込まれている。

タブテイル型の場合は溝部６が応力腐食割れが発生しやすく、頂部７が腐食疲労が発生しやすい。またＴルート型の場合は、溝部６とクランツバッケン８が応力腐食割れが発生しやすいので、この部分が主に探傷対象となる。

本実施例では、動翼４を動翼埋込部５から取り外すことなく、また動翼埋込部５の断面形状図が不明な場合において、動翼埋込部５に発生する欠陥を効率よく検出する超音波探傷方法のうち、探傷治具１０を用いたタブテイル型の動翼埋込部５の超音波探傷方法について説明する。なお、Ｔルート型の動翼埋込部５の場合も同様であるので説明は省略する。

図２は、本超音波探傷方法に用いる超音波装置の概念図である。超音波装置２０は、アレイ型探触子９と接続して、送受信を行う送受信装置１００、データ記憶装置１２０、入力装置１３０及び表示装置１４０が計算装置１１０に接続されている。

入力装置１３０から入力された測定条件を計算装置１１０が処理し、送受信装置１００の入出力制御部に送信部を通じて、アレイ型探触子９を駆動させる。アレイ型探触子９で受信された信号は、送受信装置１００の入出力制御部を通じて計算装置１１０に送られる。なお、アレイ型探触子９は、そのまま用いる場合や状況に応じてウェッジを使用して探傷を行う。特にフェーズドアレイ法の超音波探傷の場合はウェッジの使用は好適である。

計算装置１１０は、処理後の結果をデータ記憶装置１２０に記憶させ、表示装置１４０に表示することができる。また計算装置１１０は入力装置１３０からの指示によりデータ記憶装置１２０に記憶されているデータ図面を表示装置１４０に表示して、データ図面の加工、移動、重ね合わせ、断面形状作成及び探傷エコーを推定された断面形状に合致するように重ねて表示する処理を行う。なお、本実施例では、計算装置１１０が全ての処理を行っているが、例えばデータ記憶装置１２０と外部の画像処理専用装置とを有線又は無線で接続して、その画像処理専用装置がデータ記憶装置１２０に記憶されている形状エコーの測定データから断面形状等を作成して、データ記憶装置１２０にその結果を送信し、記憶させても良い。

図３に、探傷治具の設置状態の説明図を示す。探傷治具１０は、フレーム１２にアレイ型探触子ホルダ１４が取り付けられ、アレイ型探触子ホルダ１４は、アレイ型探触子９を保持し、タービンロータ１の中心軸と動翼埋込部５を結ぶ径方向へ移動できるようになっている。またフレーム１２のタービンロータ１の中心軸と動翼埋込部５を結ぶ径方向には目盛りが引かれていて、アレイ型探触子ホルダ１４の位置が解るようになっている。また、アレイ型探触子ホルダ１４には回転機構が組み込まれていて、アレイ型探触子９のタービンロータ１の中心軸と動翼埋込部５を結ぶ径方向からの旋回角度を設定できるようになっている。なお、図示していないが、探傷治具１０のロータホイール３側には、永久磁石等が取り付けられていて、ロータホイール３に一時的に固着できるようになっている。

図４に、本発明の超音波探傷方法のフローチャートを示す。まず、第１のアレイ型探触子を探傷治具１０のアレイ型探触子ホルダ１４に取り付け、旋回角度を０°にして超音波装置２０に接続する。ロータホイール３の動翼埋込部５の手前の位置で、ロータホイール３の厚みの超音波測定を行い、実測したロータホイール３の厚みから超音波の音速を計算する。この音速を基準にして、動翼埋込部５の表面からの距離が決定される。その後、アレイ型探触子ホルダ１４をロータホイール３と動翼４の表面のつなぎ目付近まで移動して、タービンロータの動翼埋込部５の形状エコーを測定する（ステップ１０）。得られた形状エコーから、動翼埋込部５の断面形状を推定する（ステップ２０）。ステップ１０とステップ２０については、更に後述する。推定された断面形状を表示装置１４０の表示部に表示する（ステップ３０）。

第１のアレイ型探触子を超音波装置２０から取り外して、第２のアレイ型探触子を超音波装置２０に接続する。ロータホイール３の動翼埋込部５の手前の位置から、フェーズドアレイ法により動翼埋込部５の探傷エコーを測定する（ステップ４０）。得られた探傷エコーを推定された断面形状に重ねて表示装置１４０の表示部に表示する（ステップ５０）。ステップ４０とステップ５０については、更に後述する。

図５は、第１のアレイ型探触子による形状エコーの測定（ステップ１０）の説明図である。形状エコーの測定は、ロータホイール３と動翼４の表面のつなぎ目の位置（ＹＺ座標で（０、０））から、探傷治具１０上を形状エコーが一部重なるように例えば数ｃｍずつ等距離で移動させながら、形状エコーを採取する。採取された形状エコーは、最初の位置と超音波の音速から求められる表面からの距離の２次元図として超音波装置２０の計算装置１１０で処理され、データ記憶装置１２０に記憶される。図は４回の形状エコー測定によるものである。形状エコーは超音波が垂直に入射する面からの反射が強く、斜めの面からの反射は弱くなる。

また、第１のアレイ型探触子の超音波探傷方法としてフェーズドアレイ法と開口合成法がある。フェーズドアレイ法は、複数の振動子を位相を変えながら超音波を送信し、反射してくる超音波を送信した振動子で受信する。このため超音波ビームを任意の方向に偏向させたり収束させたりすることができる手法である。一方、開口合成法は１つ又は複数の振動子で超音波を送信し、反射してくる超音波を送信した振動子を含めた全素子で受信する。この動作を振動子を逐次切り替えて、得られた受信信号を位相を考慮して合成する手法である。開口合成法の方が、送信源が小さく方位分解能と距離分解能がフェーズドアレイ法より優れているので、第１のアレイ型探触子による形状エコーの測定には好適である。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、形状エコーから断面形状を推定するプロセス（ステップ２０）の説明図である。まず表示装置１４０の表示部にデータ記憶装置１２０に記憶されている形状エコー図面を表示し、表面からの移動距離に応じて、並べて表示する。反射強度の高い平坦な部分に入力装置１３０のマウスでＹ軸と平行に直線を引く(図６Ａ)。直線と直線の間は、マウスで斜めに直線を引く。また動翼埋込部５の先頭フックの頂部７の形状エコーに対しては、先端からＺ軸方向に直線を引く。これにより動翼埋込部５の上半分の断面形状を得ることができる（図６Ｂ）。動翼埋込部５は、上下対称であり、全体の厚みが分かっているので、上半分の断面形状を反転して、厚みを全体の厚みに一致させれば、動翼埋込部５の断面形状を得ることができる(図６Ｃ)。

図７は、第２のアレイ型探触子による探傷エコーの測定の説明図である。探傷エコーは、動翼埋込部５の手前側から、斜めに探傷を行い、動翼埋込部５の反対側の内面に発生する応力腐食割れ等の欠陥を探傷するものである。本実施例では応力腐食割れが発生しやすい溝部６の探傷では、旋回角度を０°に設定し(図７（Ａ）)、腐食疲労が発生しやすい頂部７の探傷では、旋回角度を３０°に設定している(図７（Ｂ）)。頂部７の探傷では、旋回角度を２０°～４０°に振った方が検出感度が向上するためである。特に動翼埋込部５の先頭フックの溝部６は応力腐食割れ等が発生しやすいので、この部分を探傷できるようにビーム角度を計算して、第２のアレイ型探触子の設置位置を決定する。そして、探傷治具１０の例えば最初の形状エコーを測定した位置を基準にして第２のアレイ型探触子を設置位置に該当するある点に固定して探傷エコーを測定する。なお、第２のアレイ型探触子による探傷は、ビーム角度を偏向させたりすることが必須であるので、フェーズドアレイ法が好適である。

図８は断面形状に旋回角度αの場合の探傷エコーの測定を重ね合わせる説明図である。これらの探傷エコーは、旋回角度０°に対応する断面形状に対し、1/ c o s αだけ長さが伸びている(図８Ａ)。そのため、探傷エコーの発信位置を断面形状上の発信位置に固定して、そのまま重ねても探傷エコーの反射部分が断面形状部分に重ならない。重ね合わせを行うためには、探傷エコーの発信位置のＺ′軸を中心にしてc o s αだけ縮小するか、断面形状を探傷エコーの発信位置のＺ′軸を中心にして1/ c o s αだけ引き伸ばせば良い。図８ＢはＺ′軸を中心にしてc o s αだけ探傷エコーを縮小して、合わせ込みを行ったものである。なお、応力腐食割れが発生しやすい溝部６の探傷では、旋回角度を０°に設定しているので、ほぼ補正の必要はないが、手動で、Ｚ′軸を中心にして探傷エコーを縮小、拡大できる機能を付与しておけば、より微調整ができ、応力腐食割れ等の欠陥の検出がより容易になる。

図８Ｂは、健全部を示すもので、断面形状の部分に垂直に入射する面からの反射が強く出ており、その他の反射は認められない。図９は断面形状の部分に垂直に入射する面からの反射以外に、先頭フック部の溝部６から内部にかかる反射が認められ、これが応力腐食割れ等の欠陥エコーに対応している。つまり推定された断面形状図に探傷エコーを重ねて表示することで、形状エコーと欠陥エコーを区別することが容易になり、欠陥の検出を効率よく行うことができる。

ロータホイール３の動翼埋込部５全体の探傷を行うには、図７のＸ方向（円周方向）に第２のアレイ型探触子を手動で動かしながら探傷するか、好ましくはロータホイール３のロータシャフト２を中心に探傷治具１０を円周方向に回転させながら探傷するのが良い。後者の場合は、第２のアレイ型探触子の位置がロータホイール３の中心から一定であるため、断面形状との重ね合わせの位置ずれが小さくなる。また逆に第２のアレイ型探触子を取り付けた探傷治具１０を固定して、タービンロータ１を回転させて、ロータホイール３の動翼埋込部５の円周方向の探傷を行っても良い。

また、第２のアレイ型探触子で探傷できるのは、動翼埋込部５の断面の下半分程度であるので、ロータホイール３の反対側の反転した位置からも第２のアレイ型探触子で探傷することで動翼埋込部５の断面の上半分程度を探傷でき、動翼埋込部５の断面全体を探傷することができる。更に第１のアレイ型探触子で推定された断面形状が得られたのち、ロータホイール３を挟み込む形で、第２のアレイ型探触子を取り付けた探傷治具１０を２つ設置して、２の探傷エコーを超音波装置１の表示部に表示して、断面形状に合致するように重ねて表示すれば、一度で、動翼埋込部５の断面形状の応力腐食割れ等の欠陥の探傷が可能となる。この手法はとりわけ腐食疲労が発生しやすい頂部７の探傷で有効であり、一方の旋回角度を３０°に設定している場合には、他方の旋回角度を-３０°に設定すると断面形状の頂部７全体の探傷を一度に行うことができる。

上記のように、タービンロータの動翼埋込部５の断面形状図面が不明な場合において、本発明を用いれば、推定された断面形状を表示部に表示して探傷エコーを重ね合わせることができるので、応力腐食割れ等の欠陥を短時間に検出することができる。

なお、本実施例では、探傷治具１０を用いて、アレイ型探触子の位置を確認できるようにしたが、探傷治具１０を使用できないような場合は、線を描くなりしてアレイ型探触子の位置を確認しながら手作業で探傷すれば良い。

また、本実施例では、第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子を別の探触子としているが、同一のアレイ型探触子であっても良い。むしろ同一のアレイ型探触子であれば、アレイ型探触子を取り替える必要がなくなり、作業時間の短縮につながるためより好適である。

本探傷方法によれば、タービンロータの動翼埋込部の断面形状図面が不明な場合において、第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、タービンロータの動翼埋込部の形状エコーを測定し、測定された動翼埋込部の形状エコーから動翼埋込部の断面形状を推定し、推定された動翼埋込部の断面形状を超音波装置の表示部に表示するステップを有するので、タービンロータの動翼埋込部を取り外して、動翼埋込部のサイズや形状を実測し、そこからＣＡＤ図面等を作成する必要がない。また第２のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、動翼埋込部の探傷エコーを測定し、測定された動翼埋込部の探傷エコーを超音波装置の表示部に表示された推定された動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示するステップを有するので、タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥を効率よく検出することができる。

１ タービンロータ
２ ロータシャフト
３ ロータホイール
４ 動翼
５ 動翼埋込部
６ 溝部
７ 頂部
８ クランツバッケン
９ アレイ型探触子
１０ 探傷治具
１２ フレーム
１４ アレイ型探触子ホルダ
２０ 超音波装置
１００ 送受信装置
１１０ 計算装置
１２０ データ記憶装置
１３０ 入力装置
１４０ 表示装置

Claims (5)

1. タービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法において、
   第１のアレイ型探触子を接続する超音波装置により、前記動翼埋込部の一部が重なる複数の形状エコーを測定するステップと、
   測定された前記動翼埋込部の一部が重なる複数の形状エコーを前記超音波装置の表示部に並べて表示し、反射強度の高い平坦な部分は平行に直線を結び、高さの異なる直線間は斜線で結び、先頭フック部の頂部は先端から垂直に直線を引き、前記動翼埋込部の上半分の断面形状を得て、更に前記上半分の断面形状を反転して、厚みを全体の厚みに一致させることで前記動翼埋込部の断面形状を推定するステップと、
   推定された前記動翼埋込部の断面形状を前記超音波装置の表示部に表示するステップと、
   第２のアレイ型探触子を接続する前記超音波装置により、前記動翼埋込部の探傷エコーを測定するステップと、
   測定された前記動翼埋込部の探傷エコーを前記超音波装置の前記表示部に表示された推定された前記動翼埋込部の断面形状に合致するように重ねて表示するステップと、
   を有するタービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法。
2. 請求項１に記載の超音波探傷方法において、第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子を保持し、前記タービンロータの中心軸と動翼埋込部を結ぶ径方向への第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子の移動を可能にする探傷治具を備えることを特徴とするタービンロータの動翼埋込部に発生する欠陥の探傷を行う超音波探傷方法。
3. 請求項２に記載の超音波探傷方法において、第１のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置から前記動翼埋込部まで区間を分けて移動させて前記探傷治具の所定の位置から前記動翼埋込部までの一部が重なる複数の形状エコーを測定するステップと、第２のアレイ型探触子は、前記探傷治具の所定の位置を基準にしてある点に固定して前記動翼埋込部の探傷エコーを測定するステップとからなることを特徴とする超音波探傷方法。
4. 第１のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、開口合成法であり、第２のアレイ型探触子による超音波探傷方法が、フェーズドアレイ法であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の超音波探傷方法。
5. 第１のアレイ型探触子と第２のアレイ型探触子が、同一のアレイ型探触子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の超音波探傷方法。

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