JPH04105060A

JPH04105060A - 管構造物の超音波探傷装置

Info

Publication number: JPH04105060A
Application number: JP2224011A
Authority: JP
Inventors: Ikuto Oshita; 大下　郁人; Kenichi Arai; 新居　健一; Fusasue Odawara; 尾田原　房季; Yukio Nomazaki; 野間崎　行雄; Masaharu Moronaga; 諸永　雅晴
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-07
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JP2881658B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は管構造物の超音波探傷方法及びその装置に係り
、特にボイラ炉壁の炉壁支持金具の溶接部を炉内側より
超音波で探傷するのに好適な超音波探傷方法及びその装
置に関する。

〔従来の技術〕

ボイラの炉壁は、一般には第１８図に示されるように炉
壁管１に帯鋼２を溶接して構成されている。この炉壁管
１の炉外側には、炉壁を支持するために必要な炉壁支持
金具３が炉壁管１と溶接部６によって溶接されている。

そして、この炉外は全体を保温材５によって覆われ、こ
の保温材５も外壁４によって保護されている。

ボイラを長時間使用すると、その溶接部６に亀裂が発生
することがあり、この亀裂が発生するとボイラの継続使
用に支障を来す。このため、従来は外壁４と保温材５を
取り外し、溶接部６のスケール除去を行った後に、磁粉
探傷あるいは浸透探傷が実施されている。

また、炉壁管１の内部に超音波を伝播させる水１０を充
填し、炉壁管１の炉内側外表面から超音波送受信用探触
子９により超音波を入射し、この超音波を炉内側の管壁
から炉壁管１内部の水１０の中を伝播させ、さらに炉壁
管１の炉外側の管壁に伝わらせて溶接部６を超音波探傷
する方法も提案されている（特開昭６３−６４５９号公
報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の磁粉探傷および浸透探傷による炉壁支持
金具３の溶接部６の探傷は、一般に外壁４と保温材５を
取り外した後に行うためと、探傷範囲が広大なため、外
壁４と保温材５の取り外し、そして探傷後の復旧には多
大な工数を必要とじている。また、従来の超音波探傷法
で炉壁管内に充填する水１０は、炉壁管内面を腐食させ
ないように脱酸素処理や化学処理等の水質管理を厳格に
実施する必要がある。これらの水質管理は探傷中は常時
必要であり、しかも水１０の充填量が大量であるため多
大な工数を必要とする。

さらに、炉壁支持金具３の溶接部６の探傷は法律で定め
られたボイラ設備の定期点検時期を利用して行なわれて
いる。この場合、定期点検期間中には炉壁管１の経年変
化状況を調査する目的で炉壁管１の切り取り作業や炉壁
管内部の清掃作業等も行われる。このため、炉壁管内部
に水１０を充填しなければできない従来の超音波探傷法
は、これらの作業と平行して行うことが不可能であり、
溶接部６の探傷のためにボイラ定期検査期間を延長セざ
るを得す、設備の稼働率の低下が問題となっている。

一方、前記の超音波探傷法で炉壁支持金具３の溶接部６
を漏れなく検査する場合を第１９図および第２０図によ
り説明する。溶接部６の溶接幅全域を漏れなく探傷する
には超音波有効ビーム幅を考慮しても超音波送受信用探
触子９は炉壁管１の周方向に所定のピンチで数回走査を
繰り返さなければならない。また、これらの探傷は管軸
方向に沿って正逆（Ａ側からの探傷とＢ側からの探傷）
に２回行って、亀裂が有るか無いかの判断を行う必要が
ある。さらに、炉壁管１は平滑な形状でないため超音波
送受信用探触子９の走査は不安定となると共に炉壁管面
への押付力も一定とすることができない。

このようなことから検査能率が低く検査精度が悪いとい
う問題があり、しかも探傷範囲が広い領域であるため探
触子が摩耗し、経済面での問題もあった。

また、前記の超音波探傷法で炉壁支持金具３の溶接部６
を検査するには、第２１図に示すように、作業員が炉内
に入り直接的に検査および検査記録の採取を行っている
が、炉内は密閉され、燃料灰の塵埃が充満し、そのうえ
被検査部が高所に位置していることからも安全衛生面に
問題があった。

更に、これらの検査および検査記録の採取は全て作業員
が担っているため人為誤差が発生しやすく、広大な検査
範囲において精度の高い検査の維持が困難であった。

このため新たな超音波探傷方法および超音波探傷装置の
開発が要望されている。

本発明は、前記かかる事情に鑑みなされたものであり、
炉壁管内部に水を充填することなく炉壁管の炉壁支持金
具の溶接部等を炉内側から探傷することによって、工数
を大幅に低減でき、しかも探傷漏れのない検査が高能率
で、しかも精度良く経済的に行うことができる超音波探
傷方法およびその装置を提供することにある。

更に炉内が塵埃環境で被検査部が高所に位置するような
場合にも、安全衛生的に超音波探傷を行うことができる
超音波探傷装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明の探傷方法は、
管構造物の被検査部を、この被検査部と管軸に対し略反
対側に位置する管構造物外表面により超音波を入射また
は受信させると共に管構造物の部材の中を超音波を伝播
させるようにしたものである。

また、本発明の探傷装置は、被検体に超音波を投射する
複数の振動子で構成される超音波送信用探触子と、被検
体を伝播してくる超音波を受波させると共に超音波送信
用探触子の振動子と同数の振動子で構成される超音波受
信用探触子が一対となり、一対の探触子を走査方向に対
し、向かい合わせに配置し、複数の超音波送信用探触子
はそれぞれ被検体の異なる所定部位に超音波を投射する
ように夫々配し、複数の超音波受信用探触子はそれぞれ
前記被検体の異なる所定部位で反射・伝播してくる超音
波を夫々受信可能な位置に配したものである。

望ましくは、超音波送信用探触子と超音波受信用探触子
とを走査方向に応じて発振用および受信用に切り替える
探触子切替装置を備え、さらに超音波送信用探触子およ
び超音波受信用探触子を夫々走査面に対して摺動自在に
付勢させる手段を備えたものである。

更に本発明の超音波探傷装置は、超音波ビームを介して
被検体の裏面を表面から探傷するものにおいて、軸方向
欠陥探傷用探触子と周方向欠陥探傷用探触子を被検体面
に対し、前後方向に移動させる前後軸移動機構部と、こ
の前後軸移動機構部を縦方向に移動させる縦軸移動機構
部と、この縦軸移動機構部を横方向に移動させる横軸移
動機構部とからなる走査装置と、該走査装置を被検査部
位に移動させる走行機構部と、前記の前後軸移動機構部
、縦軸移動機構部、横軸移動機構部を動かす駆動装置と
、前記軸方向欠陥探傷用探触子および周方向欠陥探傷用
探触子への探傷信号を送受信する超音波探傷装置と、探
傷結果を映像表示する表示装置と、探傷結果を記録する
記録装置と、探傷条件にあわせて前記の駆動装置、超音
波探傷装置１表示装置、記録装置に対し、最適な制御値
を演算し、各装置の機能を制御する演算処理装置と、を
具備したことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の超音波探傷方法においては、管軸に対して角度
（α、θ）を与えた超音波を溶接部と管軸の略反対側の
炉内側より入射することにより、超音波は炉壁管の部材
中を伝播し、溶接部に到達する。そして、溶接部に亀裂
が存在すれば、この亀裂部で超音波が反射され、炉壁管
の部材中を通過して前記超音波を入射した位置の管軸に
対して対象な位置で受信できる。したがって、外壁、保
温材等の取り外し等の作業を要せず、かつ、炉壁管内部
に超音波を伝播させるための媒質（水）を充填する必要
がない。

本発明の超音波探傷装置においては、超音波送信用探触
子を構成している複数の振動子は被検体の異なる所定の
部位に超音波を投射するように夫々配しているので、被
検査部（溶接部）での有効ビームを広範囲に分布させる
ことができる。このように配している夫々振動子から投
射される超音波が被検査部と反対側の炉内側管壁面から
入射され、被検体の部材中を伝播することにより、被検
構部の広い範囲に到達する。そして、被検査部に亀裂や
溶接部等が存在すれば超音波は当該部で反射し、この反
射した超音波も被検体の部材中を通過し、被検査部の反
対側の炉内側管壁面に伝わる。

当該管壁面には被検体の異なる所定の部位で反射・伝播
してくる超音波が受信できるように配した複数の振動子
で構成された超音波受信用探触子が配置されているので
広い検蚕範囲の一部で反射・伝播してきた超音波でも複
数配しているうちのいずれかの振動子で受波できる。

被検査部（溶接部）の広い範囲で漏れなく探傷する場合
においても、所定の探傷ピッチで探触子走査を繰り返す
必要がない、さらに、超音波送信用探触子および超音波
受信用探触子は被検体と接触しつつ、一定の力で被検体
面に押し付けられるように支持されているため、被検体
面が平滑でなくとも探触子の走査は不安定とはならず、
探触子の押し付は力も一定し、摩耗も防止できる。

また、またぎ走査探傷法は、走査方向に対し、向かい合
わせに配置した夫々一対の探触子（超音波送信用探触子
と超音波受信用探触子）を探触子切替装置により往路と
復路で使い分は一往復で正逆（Ａ側からの探傷とＢ側か
らの探傷）方向からの探傷が行われるので、探触子の向
きを変えて２回探傷を行う必要がない。

また、本発明による壁面の自動超音波探傷装置は、走査
装置を構成している横軸移動機構部と縦軸移動機構部と
前後軸移動機構部によって、超音波ビームを介して炉壁
管の炉外側を炉内側から探傷する軸方向欠陥探傷用探触
子と周方同欠陥探傷用探触子を炉壁面に対し横方向、縦
方向２前後方向に３次元的に移動させるようになってお
り、更に、走査装置は、炉内上部に設けた走行部材、電
動ホイスト等を備えた走行機構部により自在に移動させ
ることができるので高所に位置した炉壁支持金具溶接部
であっても炉内側から超音波探傷できるので保温材や外
壁を取り外す必要がない。

そのうえ、走査装置を構成している横軸移動機構部と縦
軸移動機構部と前後軸移動機構部の夫々モータを回転さ
せる駆動装置、軸方向欠陥探傷用探触子および周方同欠
陥探傷用探触子への探傷信号を送受信する超音波探傷装
置、探傷結果を映像表示する表示装置、探傷結果を記録
する記録装置は、遠隔位置に設置され、これら各装置は
探傷条件にあわせた最適な制御値を演算する演算処理装
置によって制御されているので、作業員が炉内に入り検
査および検査記録の採取をする必要がない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は本発明の探傷方法の実施例を示すもの
で、第１図は本発明の超音波探傷方法の実施例を示す一
部切欠斜視図、第２図は第１図の炉内側正面図、第３図
は第２図の側面図、第４図は第２図のＡ−Ａ“矢視図で
ある。

被検査部である溶接部６の亀裂を探傷するとき、炉壁管
１の炉内側表面に超音波送信用探触子７と超音波受信用
探触子８を当て、炉内側より炉外側にある炉壁管１と炉
壁支持金具３の溶接部６に発生した亀裂を探傷する。こ
の場合、超音波送信用探触子７および超音波受信用探触
子８の屈折角（θ）や管軸となす角（α）等は幾何学的
関係により次式（１）で定まる。

ｒ　　　　Ｌｌここで、α：超音波探触子が炉壁管軸となす角度Ｌ：炉
壁管中心線から超音波入射位置までの距離Ｄ：超音波探触子を当てた位置から被検査部までの寸法 θ：超音波探触子の屈折角度第５図および第６図（第５図の側面図）は、例えば、外
径２５．４ｍｉ＋、肉厚４．２ｍの炉壁を探傷する場合
の探傷状況を図式的に示したものであり、その時の探傷
波形を第７図乃至第１０図に示している。探傷は、管軸
方向に沿って正逆の二方向から行う。

ここで溶接部６を探傷する場合、まず第５図および第６
図中のＢ側から探傷すると、探傷波形としては第８図お
よび第１０図に示すように溶接部６表面からの大きな反
射波Ｂが返ってくる。この様子は亀裂の有無にかかわら
ず同じである。

一方、溶接部６を第５図および第６図のＡ側から探傷す
ると、亀裂がない場合には第７図に示すように反射波は
みられないが、亀裂がある場合には第９図に示すように
亀裂からの反射波Ｆが返ってくる。したがって、前記（
１）弐に基づいて、各探触子におけるα、θ等を選定し
、探傷波形の観察により溶接部６における探傷を行なう
ことができる。

なお、前記した実施例は、管に帯鋼を溶接したボイラ炉
壁構造の探傷方法について説明したが、本発明は管構造
物であれば、たとえ帯鋼のようなものが管に溶接されて
いなくても、その管外表面から超−音波を入射し管部材
中を被検査部まで超音波伝播させ、さらに被検査部から
の反射波も管部材中を通過させ被検査部と反対側の管外
表面で受信できるので、このような構造物の探傷に適用
できる。

第１１図〜第１４図は本発明の超音波探傷装置の一実施
例を示すもので、第１１図は装置の全体構成図、第１２
図は第１１図の装置による探傷状況を示す炉内側正面図
、第１３図は第１２図のＢＢ°矢視図、第１４図は第１
２図のｃ−ｃ’矢視図である。

第１１図は炉壁管１の炉外側に取り付けられている金具
溶接部（図示せず）を炉内側から検査している状況を示
している。図中の符号９ａ、９ｂは炉壁管１に炉内側よ
り超音波を投射するための複数の振動子で構成した超音
波送信用探触子、符号１０ａ、１０ｂは炉外側の被検査
部で反射・伝播してくる超音波を炉内側で受波するため
の複数の振動子で構成した超音波受信用探触子である。

超音波送信用探触子９ａは超音波送信用探触子９ｂと、
超音波受信用探触子１０ａは超音波受信用探触子１０ｂ
と、それぞれ走査方向に対して向かい合わせの位置関係
を有している。

そして、それぞれの探触子が炉壁管１と炉壁管１の谷間
に位置するように探触子支持具１１にピン１４により固
定されており、探触子支持具１１に一端部に固定された
シャフトは架台１２に設けた孔部に嵌合され、このシャ
フトには、スプリング１６が巻回され、ネジ１５がシャ
フト端部に備えられている。

また、超音波送信用探触子９ａ、９ｂおよび超音波受信
用探触子１０ａ、１０ｂは炉壁管１面との接触部にロー
ラ１３を具備し、炉壁管１面に倣い走査するので不平滑
な炉壁管１であっても安定した走査ができると共に、炉
壁管１面への押し付は力も探触子支持具ロフト部と架台
孔の摺動部に装着したスプリング１６の働きにより一定
できるようになっている。

なお、探傷時には、他手段による接触媒質の自動供給が
できるように超音波送信用探触子９ａ。

９ｂおよび超音波受信用探触子１０ａ、１０ｂの内部に
は接触媒質供給通路（図示せず）が設けられている。

超音波送信用探触子９ａ、９ｂおよび超音波受信用探触
子１０ａ、１０ｂを構成している振動子は第１２図乃至
第１４図に示す如くである。この実施例は、外径２５．
４　ｍ、肉厚４．２ｍｍの炉壁管１で構成された炉壁の
炉外側に取り付けている炉壁支持金具３の溶接部６を探
傷する場合であり、超音波送信用探触子９ａ、９ｂには
夫々探傷用の振動子１９ａ、１９ｂ、１９ｃが３個とカ
ンプリラグチエツク用振動子２０が１個で構成され、超
音波受信用探触子１０ａ、１０ｂには夫々探傷用の振動
子１９ａ’、１９ｂ’、１９ｃ’が３個とカップリッグ
チェンク用振動子２０の１個で構成されている。

次に上記のように構成される超音波探傷装置の作用につ
き説明する。

超音波送信用探触子９ａを構成する探傷用の振動子１９
ａは投射する超音波が溶接部中心領域０部に到達するよ
うに、軸心２のなす角α１．屈折角θ１で設置する。そ
して、溶接部中心領域■部の亀裂あるいは溶接部で超音
波は反射・伝播し、■部で反射・伝播される超音波を受
波すべく軸心とのなす角α、′の屈折角θ、で設置され
ている超音波受信用探触子１０ａを構成している探傷用
の振動子１９ａ°で受波され、０部領域の超音波探傷が
行われる。

また、前記の振動子１９ａから投射される有効ビームが
到達するように軸心とのなす角α２．屈折角θ２で設定
された超音波送信用探触子９ａを構成する探傷用の振動
子１９ｂにより超音波が投射される。そして、当該■領
域の亀裂もしくは溶接部で超音波は反射・伝播し、当該
■領域で反射・伝播してくる超音波を受波するように軸
心とのなす角α２　°、屈折角θ３で設定されている超
音波受信用探触子１０ａを構成している探傷用の振動子
１９ｂ°で受波され■領域の超音波探傷が行われる。

さらに、前記の振動子１９ａ、１９ｂから投射される有
効ビーム幅から外れる０部領域には、当該部に有効ビー
ムが到達すように軸心とのなす角α３．屈折角θ３で設
定された超音波送信用探触子９ａを構成する探傷用の振
動子１９ｃにより超音波が投射される。そして、当該■
部領域の亀裂もしくは溶接部で超音波は反射・伝播し、
当該■領域で反射・伝播してくる超音波を受波するよう
に軸心とのなす角α３　°、屈折角θ２で設定されてい
る超音波受信用探触子１０ａを構成している探傷用の振
動子１９ｃ゛で受波され■領域の超音波探傷が行われる
。

以上のように３個の探触子のｌ対を用いて探傷すれば１
回の走査により、溶接部全域が探傷できる。なお、探傷
時における超音波送信用探触子９ａ、９ｂ及び超音波受
信用探触子１０ａおよびｌＯｂと炉壁管１との音響結合
状況の確認は夫々探触子に設けたカップリングチェンク
用振動子２０から投射された帯鋼の底面エコーを検出す
ることにより行う。

さらに、本発明によるまたぎ走査法のための超音波探傷
装置は、上述した超音波送信用探触子９ａと超音波受信
用探触子１０ａの一対と同仕様の超音波送信用探触子９
ｂと超音波受信用探触子ｌＯｂを走査方向に対し向かい
合わせに備えた構造となっている。

したがって、Ａ側からの探傷には、超音波送信用探触子
９ａと超音波受信用探触子１０ａの一対を用いて行い、
その後に行うＢ側からの探傷には、第１１図に示す探触
子切替装置１７を用い、超音波送信用探触子９ｂと超音
波受信用探触子１０ｂの一対の切り替え探傷を行う。

この探傷結果は、超音波探傷器１８により確認できる。

このように、走査方向に対し向かい合わせに配置した各
々一対の探触子を往路と復路で使い分けることにより一
往復で正逆（Ａ側からの探傷とＢ側からの探傷）方向か
らの探傷が行える。

上記した実施例では、探触子と被検体との接触を複数の
ローラを介し被検面に倣い走査し、探触子の安定走査と
摩耗防止を図る方式について説明したが、この代わりに
耐摩耗性に優れた詫状の部材を設け、被検面に倣い走査
させ探触子の安定走査と耐摩耗性を図る方法でもよい。

また、超音波送信用探触子及び超音波受信用探触子を構
成する振動子の数は、各々３個用いた場合につき説明し
たが、被検査面の広さと振動子の有効ビーム幅により用
いる振動子の数は増減することができる。

次に本発明の超音波探傷装置の他の実施例を第１５図〜
第１７図を基に説明する。

第１５図は壁面の自動超音波探傷システムの全体構成図
で、炉壁管１の炉外側に取付けられている炉壁支持金具
溶接部６を遠隔位置から検査している状況を示している
。図中符号２１は走行装置を示し、炉内の上部に設けて
いる走行部材２２と電動ホイスト２３により炉内全域を
自在に移動できると共に、炉壁管ｌの任意の被検査部（
炉壁支持金具溶接部）炉内側に磁石２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄで固定されるようになっている。

この走査装置２１の構成を第１６図を用いて説明する。

軸方向欠陥探傷用探触子２５は、前後軸移動機構部２７
ａによって炉壁管１の炉内側面に押し当てられるように
なっており、周方向欠陥探傷用探触子２６は、前後軸移
動機構部２７ｂによって炉壁管１の炉内側面に押し当て
られるようになっている。

そして、この前後軸移動機構部２７ａ、２７ｂは、蛇腹
３０に覆われ防塵化された縦軸移動機構部２８によって
縦方向に移動されるようになっている。更に、縦軸移動
機構部２８は、蛇腹３１ａ。

３１ｂに覆われ防塵化がなされた２系の横軸移動機構部
２９ａ、２９ｂにより精度よく横方向に移動されるよう
になっている。前記の前後軸移動機構部２７ａ、２７ｂ
の作動原理は、７ジ３２ａ。

３２ｂに嵌合されたナツト（図示せず）をモータ３５ａ
、３５ｂにより回転させることにより移動させるように
なっている。

また、縦軸移動機構部２８および横軸移動機構部２９ａ
、２９ｂの作動原理は、ナツト（図示せず）に嵌合され
たネジ３３．３４ａ、３４ｂをモータ３６，３７ａ、３
７ｂにより回転させることによって、移動させるように
なっている。一方、モータ３５ａ、３５ｂ、３６．３７
ａ、３７ｂは、第１７図に示すように遠隔位置に配置さ
れた駆動装置３９によって回転されるようになっている
が、この駆動装置３９は探傷条件にあわせて最適な制御
値を演算する演算処理装置４０によって制御されるよう
になっている。

更に、この演算処理装置４０は、前記軸方向欠陥探傷用
探触子２５および周方向欠陥探傷用探触子２６へ探傷信
号を送受信する超音波探傷装置４１、探傷結果を映像表
示する表示装置４２．探傷結果を記録する記録装置４３
に対しても、探傷条件にあわせて最適な制御値を演算し
制御するようになっていると共に、前記の軸方向欠陥探
傷用探触子２５および周方向欠陥探傷用探触子２６に対
し、接触媒質を供給する媒質供給装置４４の制御もする
ようになっている。

次に、このように構成された本システムを用いて炉壁管
１の炉外側に取付けられている炉壁支持金具溶接部６を
炉内側から検査する場合について説明する。

まず、炉内上部に設置した走行部材２２と電動ホイスト
２３を遠隔位置から操作し、走査装置２１を炉壁支持金
具溶接部６の炉内側まで移動する。

その後、磁石２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに磁力を
発生させ炉壁面に走査装置２１を固定させる。

次に、炉外の遠隔位置に設置した演算処理装置４０に適
正な探傷条件を入力すると駆動装置３９゜媒質供給装置
４４．超音波探傷装置４１９表示装置４２．記録装置４
３に対し、最適な制御値を演算し、各装置の動きを制御
する。ここで、駆動装置３９は演算処理装置４０の制御
によりモータ３５ａ、３５ｂを回転させ前後軸移動機構
部２７ａ。

２７ｂに装着されている軸方向欠陥探傷用探触子２５あ
るいは周方向欠陥探触子２６を炉壁管１の表面に押し当
てる。

このとき、演算処理装置４０の制御により媒質供給装置
４４が始動し媒質供給ケーブル４６を経由した接触媒質
が前記の軸方向欠陥探傷用探触子２５あるいは周方向欠
陥探傷用探触子２６に供給され、炉壁管ｌとの音響結合
が計られ、演算処理装置４０に制御された超音波探傷装
置４１からの探傷信号を炉壁管ｌに伝播できるようにな
る。

この状態でモータ３６が自動的に回転し縦軸移動機構部
２８により前後軸移動機構部２７ａ、２７ｂが移動され
、軸方向欠陥探傷用探触子２５と周方向欠陥探傷用探触
子２６を縦方向に走査する。

次にモータ３７ａと３７ｂが回転を始め横軸移動機構部
２９ａ、２９ｂにより、縦軸移動機構部２８および前後
軸移動機構部２７ａ、２７ｂを介し、軸方向欠陥探傷用
探触子２５および周方向欠陥探傷用探触子２６を横方向
に走査する。このように、軸方向欠陥探傷用探触子２５
および周方向欠陥探傷用探触子２６を前後方向、縦方向
、横方向に３次元的に走査しながら得られた探傷信号版
探傷ケーブル３８を介し、超音波探傷装置４１を経由し
て、演算処理装Ｗ、４０で演算処理し、探傷結果は表示
装置４２に映像表示すると共に記録は記録装置により出
力される。

前記した第１５図〜第１７図に示す実施例ではボイラ炉
壁管の炉外側の付着金具溶接部を炉内側から超音波探傷
検査する場合について説明したが、本発明は壁面を形成
する大型タンクおよび船舶等の外壁の検査に適用できる
ことは言うまでもない。

また、本発明の走査装置の大きさは特に限定されるもの
でなく、更に、この走査装置を分解組立構造あるいは折
畳み構造にしても何ら問題はない。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、ボイラの炉壁や炉壁支持金具の
溶接部の探傷を炉内側より外壁や保温材を外さずに、か
つ炉壁管内部に水を充填することなく、超音波探傷を行
うこ七ができ、これにより従来多大の工数を要していた
外壁や保温材の撤去及びこれらの復旧、さらには炉壁管
内部に充填する水の水質管理が省略できる。また、定期
検査期間中に行われる炉壁管の切り取り作業や炉壁管内
部の清掃作業ともに並行して探傷できるため探傷のため
に特別に定期検査期間を延長する必要がなくなり、ボイ
ラ設備の稼働率の向上が図れる。

また、本発明の装置によれば、複数の振動子で探触子を
構成しているので、被検査面での有効ビーム幅が広く分
布し、探傷漏れのない検査を行う場合でも探触子走査ピ
ッチが粗くて済み、かつ、探触子を走査方向に対し、向
かい合わせに配置しているので、これらの探触子を走査
方向に応して選択的に使い分けることにより、正逆から
の探傷を一往復でできる。このようなことから検査能率
を高くする効果がある。しかも、探触子は、被検体との
接触に一定の力で被検査面に押し付けられるように支持
されているため、被検体面が平滑でない場合も探触子の
走査は安定し、探触子の押し付は力も一定するという効
果が得られる。

更に本発明の超音波探傷装置によれば、炉内側からの検
査および記録の採取は遠隔位置から自動制御によって行
うことができるので炉内が塵埃環境で被検査部が高所に
位置するような場合でも安全衛生的かつ、精度の高い検
査の維持が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波探傷方法の一実施例を示す一部
切欠斜視図、第２図は第１図の炉内側正面図、第３図は
第２図の側面図、第４図は第２図のＡ−Ａ’矢視図、第
５図及び第６図は溶接部の探傷状況を示す説明図、第７
−は第８図、第９図および第１０図はそれぞれ探傷波形
例を示すグラフ、第１１図は本発明の超音波探傷装置の
一実施例を示す全体構成図、第１２図は第１１図の装置
による探傷状況を示す炉内側正面図、第１３図は第１２
図のＢ−Ｂ’矢視図、第１４図は第１２図のｃ−ｃ’矢
視図、第１５図は本発明の超音波探傷装置の他の実施例
を示す全体構成図、第１６図は第１５図における走行装
置の構成図、第１７図は第１５図の装置におけるブロッ
ク図、第１８図は従来の探傷方法を示す一部切欠斜視図
、第１９図及び第２０図は第１８図の方法における問題
点を示すための説明図、第２１図は従来の超音波探傷の
作業例を示す説明図である。１・・・・・・炉壁管、２・・・・・・帯鋼、３・・・・・・炉壁支持金具、４・・・・・・外壁、５・・・・・・保温材、６・・・・・・溶接部、７・・・・・・超音波送信用探触子、８・・・・・・超音波受信用探触子、９ａ、９ｂ・・・・・・超音波送信用探触子、１０・・
・・・・水１０ａ、１０ｂ・・・・・・超音波受信用探触子、１１
・・・・・・探触子支持具、１２・・・・・・架台、１３・・・・・・ローラ、１４・・・・・・ピン、１５・・・・・・ネジ、１６・・・・・・スプリング、１７・・・・・・探触子切替装置、１８・・・・・・超音波探傷器、１９ａ、　１９ａ　　、　１９ｂ、　１９ｂ　’、　１
９ｃ、　１９ｃ　’・・・・・・振動子、２０・・・・・・カップリングチエツク用振動子。２１・・・・・・走査装置、２２・・・・・・走行部材、２３・・・・・・電動ホイスト、２４ａ　、　２４ｂ　、　２４ｃ　、　２４ｄ　−＝　
＝・磁石、２５・・・・・・軸方向欠陥探傷用探触子、
・・・・・・周方向欠陥探傷用探触子、ａ、２７ｂ・・
・・・・前後軸移動機構部、・・・・・・縦軸移動機構
部、ａ、２９ｂ・・・・・・横軸移動機構部、３１ａ　　３
１ｂ・・・・・・蛇腹、・・・・・・探傷ケーブル、・・・・・・駆動装置、・・・・・・演算処理装置、・・・・・・超音波探傷装置、・・・・・・表示装置、・・・・・・記録装置、・・・・・・媒質供給装置、・・・・・・駆動ケーブル、・・・・・・媒質ケーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管構造物の被検査部を、この被検査部と管軸に対
し略反対側に位置する管構造物外表面により超音波を入
射または受信させると共に管構造物の部材の中を超音波
を伝播させることを特徴とする管構造物の超音波探傷方
法。
（２）被検体に超音波を投射する複数の振動子で構成さ
れる超音波送信用探触子と、前記被検体を伝播してくる
超音波を受波させると共に前記超音波送信用探触子の振
動子と同数の振動子で構成される超音波受信用探触子が
一対となり、前記一対の探触子を走査方向に対し、向か
い合わせに配置し、前記複数の超音波送信用探触子はそ
れぞれ被検体の異なる所定部位に超音波を投射するよう
に夫々配され、前記複数の超音波受信用探触子はそれぞ
れ前記被検体の異なる所定部位で反射・伝播してくる超
音波を夫々受信可能な位置に配されていることを特徴と
する管構造物の超音波探傷装置。
（３）前記超音波送信用探触子と前記超音波受信用探触
子とを走査方向に応じて発振用および受信用に切り替え
る探触子切替装置を備えたことを特徴とする請求項（２
）記載の管構造物の超音波探傷装置。
（４）前記超音波送信用探触子および前記超音波受信用
探触子を夫々走査面に対して摺動自在に付勢させる手段
を備えたことを特徴とする請求項（２）記載の管構造物
の超音波探傷装置。
（５）超音波ビームを介して被検体の裏面を裏面から探
傷するものにおいて、軸方向欠陥探傷用探触子と周方向
欠陥探傷用探触子を被検体面に対し、前後方向に移動さ
せる前後軸移動機構部と、この前後軸移動機構部を縦方
向に移動させる縦軸移動機構部と、この縦軸移動機構部
を横方向に移動させる横軸移動機構部とからなる走査装
置と、該走査装置を被検査部位に移動させる走行機構部
と、前記の前後軸移動機構部、縦軸移動機構部、横軸移
動機構部を動かす駆動装置と、前記軸方向欠陥探傷用探
触子および周方向欠陥探傷用探触子への探傷信号を送受
信する超音波探傷装置と、探傷結果を映像表示する表示
装置と、探傷結果を記録する記録装置と、探傷条件にあ
わせて前記の駆動装置、超音波探傷装置、表示装置、記
録装置に対し、最適な制御値を演算し、各装置の機能を
制御する演算処理装置と、を具備したことを特徴とする
管構造物の自動超音波探傷装置。