JPH0450649A - 管体の自動探傷方法 - Google Patents

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 この発明は、溶接管、継目無鋼管、原子力燃料用被覆管
等の管体の欠陥を自動探傷する方法に関する。

従来の技術 非破壊試験方法は、現在、放射線探傷試験、超音波探傷
試験、アコースティックエミッション法、磁気的探傷試
験、電気的探傷試験、浸透探傷試験、振動的探傷試験等
多くの方法が開発されている。

管体の自動探傷は、被検査管または探触子を移動させ、
その移動中において欠陥を自動的に検知し、その表示を
行うものである。

上記管体の自動探傷において、代表的な超音波探傷試験
には、パルス方式と連続波方式の２つがある。最も多く
使用されている自動超音波探傷試験は、パルスの反射ま
たは透過方式である。また、探触子により区分される探
傷方式は、直接接触方式、部分水浸方式および全没水浸
方式がある。このうち直接接触方式は、ＵＯＥ管、スパ
イラル管などの自動超音波探傷において実用されている
。

上記超音波自動探傷に必要な装置は、探触子およびその
保持機構、超音波探傷器および表示機構により構成され
る。

従来の直接接触方式による管体の超音波自動探傷装置は
、管端部で探触子を保持するシューが片持ち構造であり
、かつ緩い状態となっているため、シューと被検査管の
接触が不安定となり、超音波ビームが被検査管表面に正
しく入射できず、正確な探傷ができない。このため、シ
ューと被検査管の接触が不安定な領域では、探傷を中止
し、被検査管の両管端部分は未探傷となっている。

したがって、管全面・全長の検査を要求する顧客に対し
ては、別途管端部分の超音波探傷をマニュアルまたは専
用の超音波自動探傷装置を設置して実施するか、あるい
は未探傷部分をクロップとして切断することにより対処
している。

このため、超音波自動探傷による被検査管の両端部分の
未探傷を防止する対策としては、第２図（ａ）図および
（ｂ）図に示すとおり、シュー（１１）上に先端用と後
端用の２組の探触子（１２）　（１３）を配置し、シュ
ー（１１）と被検査管（１４）との接触が安定した領域
で、探触子（１２）により被検査管（１４）の先端部を
、探触子（１３）により被検査管（１４）の後端部を測
定し、極力未探傷部分を小さくする方法が提案されてい
る。

発明が解決しようとする課題 前記シュー上に被検査管の先端用と後端用の２組の探触
子を配置する方法は、探触子が２倍必要であるため、探
傷装置のコストが割高となる。

この発明の目的は、前記直接接触方式による管体の自動
探傷において、探触子を２倍設置することなく、管端部
におけるシューと被検査管との接触を安定ならしめ、管
端部における未探傷部分の発生を防止できる自動探傷方
法を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、管体の直接接触方式による超
音波自動探傷において、管端部におけるシューと被検査
管との接触の不安定を改善すべく種々検討を重ねた。そ
の結果、探触子を保持するシューは、シリンダーにより
被検査管の外面に接触、脱離されている。このため、管
端部付近では、シューが片持ち状態となって接触が不安
定となっていることに着目し、シューの被検査管との接
触を検知してシリンダーの力の方向を制御すれば、管端
部におけるシューと被検査管との接触の不安定を改善で
きることを究明し、この発明に到達した。

すなわちこの発明は、被検査管の先端および後端検出セ
ンサーからの信号に基づき、探触子を保持したシューを
片持ち支持するシリンダーを駆動し、′シューを被検査
管に接離させて自動探傷する方法において、シューの被
検査管の管軸方向前後に被検査管との接触を検出するセ
ンサーを設置し、該各センサーから入力される被検査管
との接触信号に基づいてシューを片持ち支持するシリン
ダーの力の方向を制御し、シューを被検査管に安定して
接触せしめるのである。

作　　　　用 この発明においては、管体の自動探傷に際し、探触子を
保持するシューの被検査管の管軸方向前後端に被検査管
との接触を検出するセンサーを設置１−なから、被検査
管の先端部にシューが接触するとセンサーがこれを検出
し、被検査管の進行方向にシューの非接触部が下降して
傾斜しないようシューを片持ち支持するシリンダーのピ
ストンロッドを後退させる方向に制御する。また、シュ
ーに設置した前後のセンサーが被検査管への接触を検出
すると、シリンダーの作動を停止してその状態を保持せ
しめる。さらにセンサーの一方が被検査管の後端をシュ
ーが離脱したことを検出すると、シューの被検査管の後
端から離脱した部分が垂下からないようシリンダーのピ
ストンロッドを前進させる方向に制御するのである。こ
の制御によって各センサーから入力される被検査管との
接触信号に基づいてシューを片持ち支持するシリンダー
の力の方向が制御され、シューが被検査管の外面に常に
安定して接触するから、被検査管の先端部ならびに後端
部においても、正確に探傷することができる。

実施例 第１図（ａ）〜（ｄ）に基づいてこの発明の探傷方法に
ついて、超音波自動探傷を例にとって詳述するが、超音
波自動探傷以外の非破壊検査において、管端部における
探触子を保持するシューと被検査管との接触の安定性の
点で問題があるため、未探傷としている他の探傷装置に
も適用できることは言うまでもない。

第１図（ａ）図は、探触子（１）を保持するシュー（２
）が被検査管（３）に接触時の状況を示すもので、被検
査管（３）の進路には、被検査管（３）の先端センサー
（４）と後端センサー（５）が設置され、先端センサー
（４）の被検査管（３）の先端検出信号によりシリンダ
ー（６）が作動し、片持ち支持したシュー（２）を被検
査管（３）の外面に下降接触せしめるように構成されて
いる。

上記シュー（２）の被検査管（３）の管軸方向の前後に
、被検査管（３）との接触を検出するセンサー（７）（
８）が設置されている。

第１図（ｂ）図に示すとおり、シリンダー（６）の作動
によりシュー（２）の一部が被検査管（３）の先端部外
面に接触すると、センサー（７）がこれを検出し、シリ
ンダー（６）の作動を停止すると共に、シリンダー（６
）の力の方向を矢印で示す方向に制御し、シュー（２）
と被検査管（３）の接触を安定ならしめる。

しかるのち探触子（１）から超短波のパルスを発信し、
その反射波の状況からきすの有無を判定するのである。

センサー（７）　（８）の双方が被検査管（３）への接
触を検出すると、シュー（２）は安定して被検査管（３
）に接触するので、シリンダー（６）の力の方向の制御
を解除し、そのまま探傷を継続する。

第１図（ｃ）に示すとおり、被検査管（３）が進行して
被検査管（３）の後端からセンサー（７）が外れてｏｆ
ｆ　となると、シュー（２）の前部が被検査管（３ンの
外面より低下して接触が不安定となるのを防止するため
、シリンダー（６）の力の方向を矢印の方向に制御し、
シュー（２）の被検査管（３）との接触を安定ならしめ
る。

第１図（ｄ）図に示すとおり、被検査管（３）の後端が
通過したことを後端センサー（５）が検出すると、探触
子（１）　からの超音波の発信を停止して探傷を終了し
、シリンダー（６）全作動してシュー（２）を上昇せし
め、探傷作業を完了する。

なお、この実施例においては、被検査管（３）をスキュ
ーローラー等による送管の場合について説明したが、被
検査管（３）を固定し、シュー（２）本体を移動せしめ
て探傷することもできる。

したがって、被検査管（３）　の先端用および後端用と
２組の探触子を設置することなく、１組の探触子で先端
および後端の探傷が可能で、管端の未探傷部がほとんど
ない。また、シューを被検査管に接触、離脱させる１本
のシリンダーにより、被検査管の先端および後端の同条
件への対応が可能である。

実施例１ 第１図に基づき説明した図示の探傷法により、外径２５
０ｍｍ、肉厚１２．０ｍｍ、長さ　１２０００ｍｍの被
検査管に対して、水晶を内蔵する４個の探触子を使用し
、ＪＩＳ　Ｚ　２３４４に準じて直接接触方式により探
傷試験を実施した。

その結果、被検査管の先端部および後端部の未探傷部分
は、実質的に零であった。

比較のため、シューに被検査管との接触を検出するセン
サーを設置せず、管端部の測定時にシリンダーの力の方
向を制御しなかった以外は、前記と同条件で探傷試験を
実施した。その結果、被検査管の先端部２０ｍｍおよび
後端部２０ｍｍは、シューと被検査管の接触が不安定で
、実質的に探傷は不可能であった。

発明の効果 以上述べたとおり、この発明方法によれば、必要最小限
の探触子数で、自動探傷における管端部の未探傷部分を
ほぼ零にすることができ、管端部の超音波探傷をマニュ
アルまたは専用自動装置で実施したり、未探傷部をクロ
ップとして切断する必要がなく、被検査管の全長にわた
って自動探傷が可能となり、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）図ないしくｄ）図は、この発明方法の詳細
説明図で、（ａ）図は探傷子を保有するシューを被検査
管の先端に接触せしめる時の説明図、（ｂ）図は被検査
管の先端部探傷時の説明図、（ｃ）図は被検査管の後端
部探傷時の説明図、（ｄ）図はシューが被検査管から離
脱する時の説明図、第２図（ａ）図および（ｂ）図は従
来の自動超音波探傷装置の説明図で、（ａ）図は被検査
管の先端部探傷時の説明図、（ｂ）図は被検査管の後端
部探傷時の説明図である。 １．１２．１３・・探傷子、 ２．１トシュー　　３．１４・・・被検査管、４・・先
端センサー　　５・・後端センサー６・・・シリンダー
　　　７．８・・センサー化 願人 住友金属工業株式会社 第２図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　被検査管の先端および後端検出センサーからの信号
   に基づき、探触子を保持したシューを片持ち支持するシ
   リンダーを駆動し、シューを被検査管に接離させて自動
   探傷する方法において、シューの被検査管の管軸方向前
   後に被検査管との接触を検出するセンサーを設置し、該
   各センサーから入力される被検査管との接触信号に基づ
   いてシューを片持ち支持するシリンダーの力の方向を制
   御し、シューを被検査管に安定して接触せしめることを
   特徴とする管体の自動探傷方法。