JPH0478944B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0478944B2 JPH0478944B2 JP62133727A JP13372787A JPH0478944B2 JP H0478944 B2 JPH0478944 B2 JP H0478944B2 JP 62133727 A JP62133727 A JP 62133727A JP 13372787 A JP13372787 A JP 13372787A JP H0478944 B2 JPH0478944 B2 JP H0478944B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- threaded
- box
- ultrasonic
- cracks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に海洋で使用されるパイプネジ継
手部のネジ底に存在する亀裂検査に関するもので
ある。
手部のネジ底に存在する亀裂検査に関するもので
ある。
海洋等で使用されるパイプ構造体には、TLP
テザーやライザー管などのようにネジ継手で接合
される構造体がある。ネジ継手による接合方法は
溶接接合に比べて、現地に於ける設置が格段に早
いという長所を持つているが一方、ネジの谷底部
には応力集中が起り、パイプに長時間にわたつて
くり返し荷重が加わる場合には、この谷底部から
疲労亀裂が発生する可能性がある。
テザーやライザー管などのようにネジ継手で接合
される構造体がある。ネジ継手による接合方法は
溶接接合に比べて、現地に於ける設置が格段に早
いという長所を持つているが一方、ネジの谷底部
には応力集中が起り、パイプに長時間にわたつて
くり返し荷重が加わる場合には、この谷底部から
疲労亀裂が発生する可能性がある。
海洋で使用されている状態のパイプでは、パイ
プ外面に電気防食設備が取り付けられていたり、
外面に貝類が付着していたりするため、パイプ外
側から超音波探傷することは非常に困難である。
一方、パイプの内側は、海水でなく真水を注入し
たり、空気を満たしたり、あるいは防食薬剤を注
入したりする方法により、内表面を清浄にできる
ので、パイプ内面からの非破壊検査の操作は外面
からの検査の操作に比べて、極めて容易である。
プ外面に電気防食設備が取り付けられていたり、
外面に貝類が付着していたりするため、パイプ外
側から超音波探傷することは非常に困難である。
一方、パイプの内側は、海水でなく真水を注入し
たり、空気を満たしたり、あるいは防食薬剤を注
入したりする方法により、内表面を清浄にできる
ので、パイプ内面からの非破壊検査の操作は外面
からの検査の操作に比べて、極めて容易である。
一方、ネジ継手部は内側へ入るピン（雄ネジ）
と外側にかぶさるボツクス（雌ネジ）とが重ね合
わされている状態なので、ネジ継手の内側になる
ピンに生じた亀裂はパイプ内面からパイプの肉厚
方向に超音波を入射させて検出することができる
が、外側にかぶさるボツクス側に生じた亀裂はパ
イプ内面から直接的に超音波を入射させることは
できない。
と外側にかぶさるボツクス（雌ネジ）とが重ね合
わされている状態なので、ネジ継手の内側になる
ピンに生じた亀裂はパイプ内面からパイプの肉厚
方向に超音波を入射させて検出することができる
が、外側にかぶさるボツクス側に生じた亀裂はパ
イプ内面から直接的に超音波を入射させることは
できない。
従つてパイプの内面からボツクス側ネジ部を超
音波探傷する方法が開発されれば、ピン及びボツ
クス部の両ネジ部が内面から検査できることにな
る。
音波探傷する方法が開発されれば、ピン及びボツ
クス部の両ネジ部が内面から検査できることにな
る。
パイプのボツクス側のネジ部の亀裂をパイプの
内側から検出する方法として、斜角探触子（横
波）を使用し、パイプの外面に反射させて、ネジ
底部に伝播させる方法が公表されている（F.
Skilbeck、N.W.Hein Jr.and F.P.Johansen、
“Ultrasonic Inspection of the Tension Leg
Platform Tension Leg Components”、
Offshore Technology Conference in
Houston、OTC paper No.4763、May1984.）。
この方法では数個の斜角探触子をパイプ内面から
約45゜〜70゜の方向に超音波を発射し、パイプの外
面で反射させて約45゜〜70゜の角度でネジ底部に入
射させる。しかし、この方法では、ネジ部の凹凸
によりエネルギーの散乱が大きく、また伝播する
超音波は主に横波なので、この波はネジ部でモー
ド変換されて縦波が発生し、これが擬似エコーと
なつて現れるため、得られた画像から精度よく欠
陥を識別するのが困難である。コンピユーターに
なる画像処理が不可欠となるが、その処理をして
も深さ約２mmの欠陥がかろうじて識別できる程度
である。
内側から検出する方法として、斜角探触子（横
波）を使用し、パイプの外面に反射させて、ネジ
底部に伝播させる方法が公表されている（F.
Skilbeck、N.W.Hein Jr.and F.P.Johansen、
“Ultrasonic Inspection of the Tension Leg
Platform Tension Leg Components”、
Offshore Technology Conference in
Houston、OTC paper No.4763、May1984.）。
この方法では数個の斜角探触子をパイプ内面から
約45゜〜70゜の方向に超音波を発射し、パイプの外
面で反射させて約45゜〜70゜の角度でネジ底部に入
射させる。しかし、この方法では、ネジ部の凹凸
によりエネルギーの散乱が大きく、また伝播する
超音波は主に横波なので、この波はネジ部でモー
ド変換されて縦波が発生し、これが擬似エコーと
なつて現れるため、得られた画像から精度よく欠
陥を識別するのが困難である。コンピユーターに
なる画像処理が不可欠となるが、その処理をして
も深さ約２mmの欠陥がかろうじて識別できる程度
である。
以上のように、従来技術ではパイプ内面からボ
ツクスのネジ部に生じた亀裂を探傷することは困
難であり、また探傷できても精度よく欠陥を識別
することができないという問題点があつた。
ツクスのネジ部に生じた亀裂を探傷することは困
難であり、また探傷できても精度よく欠陥を識別
することができないという問題点があつた。
本発明は今迄に記述した従来技術の問題点をこ
とごとく解決した方法であつて、その趣旨はパイ
プのネジ継手に於て、外側になるボツクスの内面
から焦点探触子（縦波）あるいは偏芯型焦点探触
子（縦波）により超音波を前記パイプの板厚方向
に入射させ、前記ボツクスの外面の厚肉部に加工
されたテーパー部を利用して反射させてパイプ軸
方向に伝播させ、前記ボツクスのネジ部に照射
し、ボツクスのネジ底部に存在する亀裂を検出す
ることを特徴とするパイプのネジ継手部の超音波
探傷方法である。以下に詳細に説明する。
とごとく解決した方法であつて、その趣旨はパイ
プのネジ継手に於て、外側になるボツクスの内面
から焦点探触子（縦波）あるいは偏芯型焦点探触
子（縦波）により超音波を前記パイプの板厚方向
に入射させ、前記ボツクスの外面の厚肉部に加工
されたテーパー部を利用して反射させてパイプ軸
方向に伝播させ、前記ボツクスのネジ部に照射
し、ボツクスのネジ底部に存在する亀裂を検出す
ることを特徴とするパイプのネジ継手部の超音波
探傷方法である。以下に詳細に説明する。
本発明の原理図を第１図に示す。
すなわちボツクス側ネジ継手部をボツクス側パ
イプの内面から超音波探傷を利用してボツクス側
パイプのネジ底部に発生する亀裂を検出する方法
である。ボツクス側パイプ１とピン側パイプ２と
はネジ４，４−１とを介して連結している。ネジ
継手部Ｍは、ネジ部の強度を補強する点から通常
はパイプ中央部Ｐより厚肉になつている。従つて
厚肉部Ｍとパイプ中央部Ｐとの間にはテーパー部
８があつて厚肉をなだらかにしている。本発明は
このテーパー部８を利用して、ボツクス側パイプ
１のネジ底部４に発生する亀裂５を超音波で検出
する方法である。すなわち、焦点探触子（縦波）
６をボツクス側パイプ１の内面３に接触させ、超
音波ビーム７をテーパー部８に照射すると、超音
波７はテーパー部８で屈折反射してパイプの軸方
向に伝播しネジ底部４に存在する亀裂５で反射し
て亀裂が検出される。
イプの内面から超音波探傷を利用してボツクス側
パイプのネジ底部に発生する亀裂を検出する方法
である。ボツクス側パイプ１とピン側パイプ２と
はネジ４，４−１とを介して連結している。ネジ
継手部Ｍは、ネジ部の強度を補強する点から通常
はパイプ中央部Ｐより厚肉になつている。従つて
厚肉部Ｍとパイプ中央部Ｐとの間にはテーパー部
８があつて厚肉をなだらかにしている。本発明は
このテーパー部８を利用して、ボツクス側パイプ
１のネジ底部４に発生する亀裂５を超音波で検出
する方法である。すなわち、焦点探触子（縦波）
６をボツクス側パイプ１の内面３に接触させ、超
音波ビーム７をテーパー部８に照射すると、超音
波７はテーパー部８で屈折反射してパイプの軸方
向に伝播しネジ底部４に存在する亀裂５で反射し
て亀裂が検出される。
ボツクス側パイプ１のネジ部４を全域検査する
には、ボツクス側パイプ１の内面３を接触してい
る焦点或いは偏芯型焦点探触子（縦波）６を、テ
ーパー部８に対応するパイプ内側全域を走査する
ことにより全ネジ部を検査することが出来る。今
テーパー部８がパイプ軸となす角が45゜の場合は
テーパー部と対応するパイプ内面から超音波ビー
ムを内面に直角に照射することにより検査が可能
である。焦点探触子から亀裂迄の超音波の伝播距
離は、亀裂の発生位置で異なるが、焦点探触子の
焦点深度範囲もかなり幅があるのでネジ部のどの
位置に発生しても検出できる。
には、ボツクス側パイプ１の内面３を接触してい
る焦点或いは偏芯型焦点探触子（縦波）６を、テ
ーパー部８に対応するパイプ内側全域を走査する
ことにより全ネジ部を検査することが出来る。今
テーパー部８がパイプ軸となす角が45゜の場合は
テーパー部と対応するパイプ内面から超音波ビー
ムを内面に直角に照射することにより検査が可能
である。焦点探触子から亀裂迄の超音波の伝播距
離は、亀裂の発生位置で異なるが、焦点探触子の
焦点深度範囲もかなり幅があるのでネジ部のどの
位置に発生しても検出できる。
テーパー部とパイプ軸とのなす角が45゜でない
場合例えば45゜より小さい場合と大きい場合の検
査図をそれぞれ第２図と第３図に示す。すなわ
ち、パイプ軸とテーパー部となす角θが45゜より
小さい場合は第２図に示す様に、焦点探触子が法
線と90゜−2θだけずれた偏芯型焦点探触子６−１
を適用し、テーパー部８−１で屈折反射させ、超
音波７−１をパイプ軸方向に平行に伝播させる。
またパイプ軸とテーパー部となす角θが45゜より
大きい場合は第３図に示す様に焦点探触子が法線
と2θ−90゜だけずれた偏芯型焦点探触子６−２を
使用してテーパー部８−２で屈折反射させる。
場合例えば45゜より小さい場合と大きい場合の検
査図をそれぞれ第２図と第３図に示す。すなわ
ち、パイプ軸とテーパー部となす角θが45゜より
小さい場合は第２図に示す様に、焦点探触子が法
線と90゜−2θだけずれた偏芯型焦点探触子６−１
を適用し、テーパー部８−１で屈折反射させ、超
音波７−１をパイプ軸方向に平行に伝播させる。
またパイプ軸とテーパー部となす角θが45゜より
大きい場合は第３図に示す様に焦点探触子が法線
と2θ−90゜だけずれた偏芯型焦点探触子６−２を
使用してテーパー部８−２で屈折反射させる。
しかしパイプネジ継手部の加工形状によつては
最適検出性能になる様に若干焦点探触子のずれ角
（偏芯角度）を調整する。
最適検出性能になる様に若干焦点探触子のずれ角
（偏芯角度）を調整する。
これらの方法をパイプネジ継手のテーパー部の
形状に対応して使いわけると、ネジ部に入射した
超音波は、ネジ部からの反射エコーに比べてネジ
底から発生した亀裂からの反射エコーの方が著し
く大きくなるので、微小亀裂の検出性能は著しく
向上する。また本法に使用する探触子は縦波を使
用しているので、ネジ部で波がモード変換して
も、縦波は横波に比べて音速が約２倍早いため、
伝播時間は最短になり、欠陥（亀裂）とモード変
換による擬似エコーとの識別も容易であるという
特徴を併せもつている。
形状に対応して使いわけると、ネジ部に入射した
超音波は、ネジ部からの反射エコーに比べてネジ
底から発生した亀裂からの反射エコーの方が著し
く大きくなるので、微小亀裂の検出性能は著しく
向上する。また本法に使用する探触子は縦波を使
用しているので、ネジ部で波がモード変換して
も、縦波は横波に比べて音速が約２倍早いため、
伝播時間は最短になり、欠陥（亀裂）とモード変
換による擬似エコーとの識別も容易であるという
特徴を併せもつている。
実際の実施例について以下に記載する。テーパ
ー部の角度が45゜、内径800mm、管厚100mmのパイ
プで、テーパー部から数えて２番目のネジ底部に
発生した深さ１mm、長さ40mmの亀裂について、探
傷周波数5MHz、直径45mmの焦点探触子を用いて
超音波探傷した結果を第４図に示す。すなわち、
第４図中、波形Ｔはパイプ内表面の焦点探触子の
接触面からの反射エコー、波形Ｆはネジ底部の亀
裂からの反射エコー、波形Ｂはボツクス先端部９
からの反射エコーであるが、亀裂からの反射エコ
ーＦはネジ部からの反射エコーＢによるノイズの
影響も少なく充分明瞭に検出されている。
ー部の角度が45゜、内径800mm、管厚100mmのパイ
プで、テーパー部から数えて２番目のネジ底部に
発生した深さ１mm、長さ40mmの亀裂について、探
傷周波数5MHz、直径45mmの焦点探触子を用いて
超音波探傷した結果を第４図に示す。すなわち、
第４図中、波形Ｔはパイプ内表面の焦点探触子の
接触面からの反射エコー、波形Ｆはネジ底部の亀
裂からの反射エコー、波形Ｂはボツクス先端部９
からの反射エコーであるが、亀裂からの反射エコ
ーＦはネジ部からの反射エコーＢによるノイズの
影響も少なく充分明瞭に検出されている。
第５図は第２図に示すようなテーパー角度
36.7゜の場合で、同じくパイプは内径800mm、管厚
100mmのパイプに深さ１mm、亀裂長さ40mmの亀裂
がテーパー部から数えて２番目のネジ底部に発生
した場合について、偏芯角度約16゜の偏芯型焦点
探触子（探傷周波数5MHz、直径45mm）を用いて
探傷した場合である。亀裂深さは、わずか１mmで
あるにもかかわらず反射エコーＦを充分良く検出
している。
36.7゜の場合で、同じくパイプは内径800mm、管厚
100mmのパイプに深さ１mm、亀裂長さ40mmの亀裂
がテーパー部から数えて２番目のネジ底部に発生
した場合について、偏芯角度約16゜の偏芯型焦点
探触子（探傷周波数5MHz、直径45mm）を用いて
探傷した場合である。亀裂深さは、わずか１mmで
あるにもかかわらず反射エコーＦを充分良く検出
している。
本発明の方法によればボツクス側パイプのネジ
部に発生する亀裂を検査するのに焦点あるいは偏
芯型焦点探触子の走査を全てパイプ内面で行い、
且つ精度よく欠陥を検出することができ、一方ピ
ン側パイプのネジ部に発生する亀裂は従来技術で
検出することができるので、特に海洋で使用され
るネジ継手の保守技術に高い信頼性を与え、その
経済的効果は著しく大きい。
部に発生する亀裂を検査するのに焦点あるいは偏
芯型焦点探触子の走査を全てパイプ内面で行い、
且つ精度よく欠陥を検出することができ、一方ピ
ン側パイプのネジ部に発生する亀裂は従来技術で
検出することができるので、特に海洋で使用され
るネジ継手の保守技術に高い信頼性を与え、その
経済的効果は著しく大きい。
第１図は本発明の超音波探傷方法を説明する一
部断面概略図、第２図及び第３図は本発明の他の
実施例を示す図、第４図及び第５図は本発明の実
施例探傷波形を示す。 １：ボツクス側パイプ、２：ピン側パイプ、
３：ボツクス側パイプ内面、３−１：ピン側パイ
プ内面、４：ボツクス側ネジ、４−１：ピン側ネ
ジ、５：ボツクス側ネジ部に発生した亀裂、６：
焦点探触子、６−１及び６−２：偏芯型焦点探触
子、７及び７−１：超音波ビーム、８，８−１及
び８−２：テーパー部、９：ボツクス先端部。
部断面概略図、第２図及び第３図は本発明の他の
実施例を示す図、第４図及び第５図は本発明の実
施例探傷波形を示す。 １：ボツクス側パイプ、２：ピン側パイプ、
３：ボツクス側パイプ内面、３−１：ピン側パイ
プ内面、４：ボツクス側ネジ、４−１：ピン側ネ
ジ、５：ボツクス側ネジ部に発生した亀裂、６：
焦点探触子、６−１及び６−２：偏芯型焦点探触
子、７及び７−１：超音波ビーム、８，８−１及
び８−２：テーパー部、９：ボツクス先端部。
Claims (1)
- １ パイプのネジ継手に於て、外側になるボツク
スの内面から焦点探触子あるいは偏芯型焦点探触
子により超音波を前記パイプの板厚方向に入射さ
せ、前記ボツクスの外面の厚肉部に加工されたテ
ーパー部を利用して反射させてパイプ軸方向に伝
播させ、前記ボツクス部のネジ部に照射し、ボツ
クスのネジ底部に存在する亀裂を検出することを
特徴とするパイプのネジ継手部の超音波探傷方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133727A JPS63298054A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パイプのネジ継手部超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133727A JPS63298054A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パイプのネジ継手部超音波探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298054A JPS63298054A (ja) | 1988-12-05 |
| JPH0478944B2 true JPH0478944B2 (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15111499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133727A Granted JPS63298054A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パイプのネジ継手部超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63298054A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4835999B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2011-12-14 | 住友金属工業株式会社 | 管のねじ継手の締結状態評価方法及びこれを用いた管のねじ継手の締結方法 |
| JP4596331B2 (ja) * | 2006-09-21 | 2010-12-08 | 住友金属工業株式会社 | 管のねじ継手の超音波探傷方法 |
| JP5517031B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-06-11 | 新日鐵住金株式会社 | 管のねじ継手の締結状態評価方法、管のねじ継手の締結方法、及び、管のねじ継手の締結状態評価装置 |
| FR2999708B1 (fr) * | 2012-12-18 | 2014-12-05 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Procede de controle d'un etat de vissage d'un joint filete tubulaire |
| GB2590065B (en) * | 2019-11-08 | 2021-12-15 | Darkvision Tech Ltd | Using an acoustic device to identify external apparatus mounted to a tubular |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62133727A patent/JPS63298054A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63298054A (ja) | 1988-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10921291B2 (en) | Method for inspecting a weld seam | |
| JPH0253746B2 (ja) | ||
| CN111239251B (zh) | 一种调峰机组穿墙管焊接处缺陷的超声波检测方法 | |
| WO2002025260A3 (en) | Method for inspecting electric resistance welds using magnetostrictive sensors | |
| AU2004288099B2 (en) | Method for checking a weld between two metal pipelines | |
| CN201689077U (zh) | 油管管端超声波探伤用组合探头 | |
| JPH0478944B2 (ja) | ||
| Long et al. | Further development of a conformable phased array device for inspection over irregular surfaces | |
| JPH1194806A (ja) | 鋼材端部表面又は側面の超音波探傷方法 | |
| CN213398343U (zh) | 一种用于热挤压三通肩部内部缺陷检测的超声探头 | |
| JP2007263956A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| JPH05288723A (ja) | ピッチキャッチ式超音波探傷方法 | |
| JP2018136252A (ja) | 超音波検査装置、それを備えた超音波検査システム、及び超音波検査方法並びにプログラム | |
| Swaminathan et al. | Higher order mode cluster (HOMC) guided wave testing of corrosion under pipe supports (CUPS) | |
| Qian et al. | Research on Flexible Phased Array Technique for Testing the Inserted Fillet Welds | |
| JP2539019B2 (ja) | 超音波探傷法 | |
| JP3581015B2 (ja) | 被検査体溶接部のき裂評価装置および探触子 | |
| Salzburger | Guided Shear Horizontal (Sh-) Waves—Examples of the Practical Use of Their Benefits for New NDE-Applications | |
| JPS63261151A (ja) | 超音波探触子 | |
| Lowe | Guided wave testing | |
| JP4726688B2 (ja) | 超音波探傷方法 | |
| JPS62110150A (ja) | ボルトの超音波探傷方法 | |
| Liu et al. | Research on the Measurement Accuracy of Ultrasonic Phased Array Time-of-Flight Method | |
| JPH0142035Y2 (ja) | ||
| Yamano et al. | Development of ultrasonic phased array probe for saw seam inspection of UOE pipe |