JPS58171663A - 金属管の超音波探傷方法 - Google Patents
金属管の超音波探傷方法Info
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- JPS58171663A JPS58171663A JP57054404A JP5440482A JPS58171663A JP S58171663 A JPS58171663 A JP S58171663A JP 57054404 A JP57054404 A JP 57054404A JP 5440482 A JP5440482 A JP 5440482A JP S58171663 A JPS58171663 A JP S58171663A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0421—Longitudinal waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- G—PHYSICS
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/263—Surfaces
- G01N2291/2634—Surfaces cylindrical from outside
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超厚角鋼管等の金属管に対し、斜角法による超
音波探傷を行うことにより管内面側の欠陥を検出する方
法に関する。
音波探傷を行うことにより管内面側の欠陥を検出する方
法に関する。
鋼管に対して斜角法による超音波探傷を行う場合、管内
へ縦波を侵入させ得る条件は極めて限定されるので、一
般に横波を利用した探傷が行われる。この横波を利用し
た超音波探傷においては、第８図（以下の図において、
縦波は実線で、横波は破線で示す）に示す如く、超音波
の水及び鋼における往復通過率を考慮してその管外向に
対する入射角ａを１７°以上とし、管内での相折角βを
８９°以上とされる。このような条件で管内面側の欠陥
を検出する場合は、管の内厚と外径との比（以下ｔ／Ｉ
）という）が０．２程度が実用的な限界である。これは
上述のような条件では管内向側へ超音波が伝播しないか
らである。従って超厚内管の管内向側の欠陥の探傷には
これを４川することができない。
へ縦波を侵入させ得る条件は極めて限定されるので、一
般に横波を利用した探傷が行われる。この横波を利用し
た超音波探傷においては、第８図（以下の図において、
縦波は実線で、横波は破線で示す）に示す如く、超音波
の水及び鋼における往復通過率を考慮してその管外向に
対する入射角ａを１７°以上とし、管内での相折角βを
８９°以上とされる。このような条件で管内面側の欠陥
を検出する場合は、管の内厚と外径との比（以下ｔ／Ｉ
）という）が０．２程度が実用的な限界である。これは
上述のような条件では管内向側へ超音波が伝播しないか
らである。従って超厚内管の管内向側の欠陥の探傷には
これを４川することができない。
これに対して第４図に示す如く、管内へ縦波が侵入する
。ように、管外面から超音波を斜角入射し、その管内を
伝播する縦波が管外向に達すると縦波 −一横波モー
ド鮒換されて発生する横波を利用して管内面側の欠陥を
検出する方法が行われている。
。ように、管外面から超音波を斜角入射し、その管内を
伝播する縦波が管外向に達すると縦波 −一横波モー
ド鮒換されて発生する横波を利用して管内面側の欠陥を
検出する方法が行われている。
この方法による場合は横波を利用した超音波探傷方法の
欠点、即ち横波の水及び鋼における往復透過率が低いと
いうことに起因する欠点を同着することができ、管内Ｉ
ｉｌ＠の欠陥に超音波を入射することができる。しかし
管内面に対する入射角（即ち仁の部分に径方向の欠陥が
あればその欠陥に対する入射角）γ（第４図１照）は、
コーナにおける横波の反射率を考慮し、ｇｏ’＃後又は
６０°前後の値を避けなければならないｔこめ、その入
射角設定が非常に帷しい。また探傷時の超音波径路が長
いこと及び横波の波長が短かいことに起因して鋼中にお
ける超音波のＭ４涙が著しいので、探傷すべき管の材料
は透過度が良好なものに限定され、例えば透過度がよく
ないオーステナイト系ステンレス鋼等からなる管に対し
ては十分な探傷を行うことができない。
欠点、即ち横波の水及び鋼における往復透過率が低いと
いうことに起因する欠点を同着することができ、管内Ｉ
ｉｌ＠の欠陥に超音波を入射することができる。しかし
管内面に対する入射角（即ち仁の部分に径方向の欠陥が
あればその欠陥に対する入射角）γ（第４図１照）は、
コーナにおける横波の反射率を考慮し、ｇｏ’＃後又は
６０°前後の値を避けなければならないｔこめ、その入
射角設定が非常に帷しい。また探傷時の超音波径路が長
いこと及び横波の波長が短かいことに起因して鋼中にお
ける超音波のＭ４涙が著しいので、探傷すべき管の材料
は透過度が良好なものに限定され、例えば透過度がよく
ないオーステナイト系ステンレス鋼等からなる管に対し
ては十分な探傷を行うことができない。
従来１．このような材料からなる鋼管に対しては、垂直
法（底面エコ一方式）による超音波探傷を行うことによ
り代替されていたが、斜角法による超音波探傷を行うこ
とがａｈづけられている場合には、有効な方法がないの
が現状である。
法（底面エコ一方式）による超音波探傷を行うことによ
り代替されていたが、斜角法による超音波探傷を行うこ
とがａｈづけられている場合には、有効な方法がないの
が現状である。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、超高
圧配管用として使用される超厚内鋼管等のｔ／Ｄが０．
２以上の超厚内管に対してもその管内向側の欠陥を検出
し得る、斜角法による超音波探傷方法を提供することを
目的とする。
圧配管用として使用される超厚内鋼管等のｔ／Ｄが０．
２以上の超厚内管に対してもその管内向側の欠陥を検出
し得る、斜角法による超音波探傷方法を提供することを
目的とする。
本発明に係る金属管の超音波探傷方法は、管外面から超
音波を斜角入射することにより管内向側の欠陥を超音波
探傷する方法において、實外面から斜角入射されて管内
を伝播する縦波の管内面に対する入射角を８０°〜９０
°とすることを特徴とする。
音波を斜角入射することにより管内向側の欠陥を超音波
探傷する方法において、實外面から斜角入射されて管内
を伝播する縦波の管内面に対する入射角を８０°〜９０
°とすることを特徴とする。
以下本発明方法を図面に基づいて説明する。第１図は本
発明方法の実施状−を管長方向からみた模式的断面図で
ある。エポキシ樹脂、アクリル樹脂等からなるシューが
被着された探触子を鋼管１の外ｔｈｌｉｌａに当て、そ
の状慧にて入射角ａで入射された縦波は、その境界面に
おいて屈折角βにて届折した後、鋼管１内を伝播し、鋼
管１の内面１ｂにて反射するが、その縦波の鋼管１の内
面１ｂに対する入射角０（この部分に径方向の欠陥があ
ればその欠陥に対する入射角もθとなる）が８０°〜９
０’となるように、鋼管１の外面１ａにおける入射角α
が設定されている。
発明方法の実施状−を管長方向からみた模式的断面図で
ある。エポキシ樹脂、アクリル樹脂等からなるシューが
被着された探触子を鋼管１の外ｔｈｌｉｌａに当て、そ
の状慧にて入射角ａで入射された縦波は、その境界面に
おいて屈折角βにて届折した後、鋼管１内を伝播し、鋼
管１の内面１ｂにて反射するが、その縦波の鋼管１の内
面１ｂに対する入射角０（この部分に径方向の欠陥があ
ればその欠陥に対する入射角もθとなる）が８０°〜９
０’となるように、鋼管１の外面１ａにおける入射角α
が設定されている。
なおこの入射角αは次のようにして求めればよい。坤ち
、鋼管１の外径り及び内径ｄが与えられていると下記（
１）式が成立し、これを加法定理を用いて変形すること
により下記（２）武力を得られる。
、鋼管１の外径り及び内径ｄが与えられていると下記（
１）式が成立し、これを加法定理を用いて変形すること
により下記（２）武力を得られる。
従って入射角αは下記（３）式を用いて求めることがで
きる。
きる。
但し ｖｌ：媒質中における音速
ｖｓｉ ： ｉｌｌ中における音速
例えば自σ記シューの材質をエポキシ樹脂！脂とし、Ｄ
：ｌＢ５ｍ１１φ、ｄ：３８０φの鋼管を探遜する場合
に、前記入射角θが８５°となるように設定するとすれ
ば、鋼管１の外ＩｔＴ１ ａにおける入射角αは約７°
となる（屈折角βは約１６°）。
：ｌＢ５ｍ１１φ、ｄ：３８０φの鋼管を探遜する場合
に、前記入射角θが８５°となるように設定するとすれ
ば、鋼管１の外ＩｔＴ１ ａにおける入射角αは約７°
となる（屈折角βは約１６°）。
このように前記入射角０を８０６〜９０°に限定したの
は以下の理由による。即ち第２図は直角のコーナを有す
る物体に縦波を入射させ、その縦波をそのコーナにて２
回反射させた後の反射率を、横軸に最初の入射角をとり
、縦軸に反射率をとって示したものであるが、図に示す
ように反射率が８０％以上となるのは、入射角が８０’
〜９０°である条件及びθ°〜１０°である条件である
。然るに入射角がθ″〜ｌＯ°である場合は垂直法によ
る探傷と殆ど同じものとなり内面１ｂにおける底面エコ
ーが生じるために、例えば内１ｋｉｌｂ卸ち底面に存在
する欠陥によるエコーを前記エコーと分離することが不
可能であるので、入射角が８００〜９０°である条件と
限定したのである。
は以下の理由による。即ち第２図は直角のコーナを有す
る物体に縦波を入射させ、その縦波をそのコーナにて２
回反射させた後の反射率を、横軸に最初の入射角をとり
、縦軸に反射率をとって示したものであるが、図に示す
ように反射率が８０％以上となるのは、入射角が８０’
〜９０°である条件及びθ°〜１０°である条件である
。然るに入射角がθ″〜ｌＯ°である場合は垂直法によ
る探傷と殆ど同じものとなり内面１ｂにおける底面エコ
ーが生じるために、例えば内１ｋｉｌｂ卸ち底面に存在
する欠陥によるエコーを前記エコーと分離することが不
可能であるので、入射角が８００〜９０°である条件と
限定したのである。
叙上の如く鋼管ｌの外面１ａにおける入射角αを設定し
、鋼管１の管内面側の欠陥を探傷する場合には、縦波を
利用しているので前述の如く往復透過率が低い横波を利
用した超音波探傷方法の欠点を回避することができるだ
けでなく、短かい超音波径路にて縦波を管内面側の欠陥
へ入射するので、材料の透過度による影響を可及的に低
減することができ、例えば透過度がよくないオーステナ
イト系ステンレス鋼等からなる管に対しても斜角法によ
る超音波探傷が可能となる。
、鋼管１の管内面側の欠陥を探傷する場合には、縦波を
利用しているので前述の如く往復透過率が低い横波を利
用した超音波探傷方法の欠点を回避することができるだ
けでなく、短かい超音波径路にて縦波を管内面側の欠陥
へ入射するので、材料の透過度による影響を可及的に低
減することができ、例えば透過度がよくないオーステナ
イト系ステンレス鋼等からなる管に対しても斜角法によ
る超音波探傷が可能となる。
次に本発明方法の実施例について説明する。材質がＪＩ
８規格：５Ｕ８Ｆ８１６からなる原子力発電用ステンレ
ス鍛鋼品に対して斜角法による超音波′探傷を行った実
施例（シューはアクリル１１脂製のものを用いた）につ
いて説明する。探傷すべ番対象品の寸法が２５０■φｘ
６８．ｌａｇｔ（ＶＩ） ：２５．８％）の場合には
前記入射角θを８５°とすべく、入射角α：９°、屈折
角β：２２°とし、また探傷すべき対象品０）寸法が１
ａ５ｍφＸ４８．５１１ｇ”ＣｖＤ：Ｂ５．ｆ）％ ’
） （７）場合１０碑前記入射角θを８６°とすべく、
入射角αニア°１屈折角β：１６°として探傷を行った
結果、管内面に設けた人工疵は、その深さが管肉厚の８
％のものまで検出することができ、本発明方法の効果を
確認することができた。
８規格：５Ｕ８Ｆ８１６からなる原子力発電用ステンレ
ス鍛鋼品に対して斜角法による超音波′探傷を行った実
施例（シューはアクリル１１脂製のものを用いた）につ
いて説明する。探傷すべ番対象品の寸法が２５０■φｘ
６８．ｌａｇｔ（ＶＩ） ：２５．８％）の場合には
前記入射角θを８５°とすべく、入射角α：９°、屈折
角β：２２°とし、また探傷すべき対象品０）寸法が１
ａ５ｍφＸ４８．５１１ｇ”ＣｖＤ：Ｂ５．ｆ）％ ’
） （７）場合１０碑前記入射角θを８６°とすべく、
入射角αニア°１屈折角β：１６°として探傷を行った
結果、管内面に設けた人工疵は、その深さが管肉厚の８
％のものまで検出することができ、本発明方法の効果を
確認することができた。
以上詳述した如く本＠明は管外面から超音波を斜角入射
することにより金Ｊｉ４″ｔ！の管内！ＥＴ４１１の欠
陥を超音波探傷する方法において、管外面から斜角入射
されて管内を伝播する縦波の管内面に対する入射角を８
０°〜９０°としているので、透過率が低い横波を利用
した超音波探傷方法の欠点を回避し、また短かい超音波
径路にて欠陥へ縦波を入射するので、探傷すべき材料の
透過度による影蕾を可及的に低減することができる。従
って本発明はｔ／Ｂが０．２以上の超厚内管に対しても
その管内面、側の欠陥を検出することができる。
することにより金Ｊｉ４″ｔ！の管内！ＥＴ４１１の欠
陥を超音波探傷する方法において、管外面から斜角入射
されて管内を伝播する縦波の管内面に対する入射角を８
０°〜９０°としているので、透過率が低い横波を利用
した超音波探傷方法の欠点を回避し、また短かい超音波
径路にて欠陥へ縦波を入射するので、探傷すべき材料の
透過度による影蕾を可及的に低減することができる。従
って本発明はｔ／Ｂが０．２以上の超厚内管に対しても
その管内面、側の欠陥を検出することができる。
＃！１図は本発明方法の実施状態を示す模式的断面図、
第２図は直角のコーナを有する物体に縦波を入射させた
場合の入射角と反射率との関係を示すグラフ、第８図及
び第４図は従来の斜角法による超音波探傷方法を示す模
式的断面図であるＣ１・・・鋼管 １ａ・・・外面 １
ｂ川用面特許 出 願人 住友金属工業株式会社代理
人 弁理士 河 野 登 末 弟１ Ｍ 第 ２図 第３開 鋼今図
第２図は直角のコーナを有する物体に縦波を入射させた
場合の入射角と反射率との関係を示すグラフ、第８図及
び第４図は従来の斜角法による超音波探傷方法を示す模
式的断面図であるＣ１・・・鋼管 １ａ・・・外面 １
ｂ川用面特許 出 願人 住友金属工業株式会社代理
人 弁理士 河 野 登 末 弟１ Ｍ 第 ２図 第３開 鋼今図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管外面から超音波を斜角入射することにより管内面
側の欠陥を超音波探傷する方法において、 管外面から斜角入射されて管内を伝播する縦波の管内面
に対する入射角を８０°〜９０°とすることを特徴とす
る金属管の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054404A JPS58171663A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 金属管の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57054404A JPS58171663A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 金属管の超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171663A true JPS58171663A (ja) | 1983-10-08 |
Family
ID=12969752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57054404A Pending JPS58171663A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 金属管の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171663A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170656A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波による固体表層面の表層欠陥検出方法 |
| JPS61251768A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波による固体表層面の欠陥寸法測定方法 |
| JPS6329245A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Nippon Steel Corp | 厚肉鋼管の超音波探傷方法 |
| WO2007024001A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探傷方法及び継目無管の製造方法 |
| WO2007145200A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探傷方法、溶接鋼管の製造方法及び超音波探傷装置 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57054404A patent/JPS58171663A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170656A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波による固体表層面の表層欠陥検出方法 |
| JPS61251768A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 超音波による固体表層面の欠陥寸法測定方法 |
| JPS6329245A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Nippon Steel Corp | 厚肉鋼管の超音波探傷方法 |
| WO2007024001A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探傷方法及び継目無管の製造方法 |
| US8495915B2 (en) | 2005-08-26 | 2013-07-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Ultrasonic testing method and manufacturing method of seamless pipe or tube |
| WO2007145200A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探傷方法、溶接鋼管の製造方法及び超音波探傷装置 |
| JPWO2007145200A1 (ja) * | 2006-06-13 | 2009-10-29 | 住友金属工業株式会社 | 超音波探傷方法、溶接鋼管の製造方法及び超音波探傷装置 |
| JP4816731B2 (ja) * | 2006-06-13 | 2011-11-16 | 住友金属工業株式会社 | 超音波探傷方法、溶接鋼管の製造方法及び超音波探傷装置 |
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