JPS61120963A - 超音波探傷法 - Google Patents
超音波探傷法Info
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- JPS61120963A JPS61120963A JP59245369A JP24536984A JPS61120963A JP S61120963 A JPS61120963 A JP S61120963A JP 59245369 A JP59245369 A JP 59245369A JP 24536984 A JP24536984 A JP 24536984A JP S61120963 A JPS61120963 A JP S61120963A
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、水蒸気接触改質用加熱管等の管の経年使用に
伴い生ずる内部傷の有無を高精度を以って検出すること
を可能とする超音波による非破壊的探傷方法に関する。
伴い生ずる内部傷の有無を高精度を以って検出すること
を可能とする超音波による非破壊的探傷方法に関する。
水蒸気接触改質用加熱管は、耐蝕、＃熊、耐圧の必要か
ら主に遠心鋳造により製管し７ｊＨＫ−４０（０゜４０
％０１２５％Ｏｒ 、 ２０９６Ｎｉ ） Ｈ等のオー
ステナイト系耐熱鋳鋼管を所定長さに複数本溶接接続し
てつくら九る。使用状急においては触媒を充虞した管内
に高圧水蒸気および席料ガスが圧送ざｆｉ管外部から高
温加熱される。このように高温高圧下に曝されるので、
３年程度麦には７−グ心力によるクリープフィンシャが
生じまた外熱内冷の温度差により管内周方向に欠陥が狛
生じている怖がるる。上記の経年変化により発生する欠
陥を非破壊的に探傷し管の残存痔命を把捏すること鵬こ
の種管を用いる操業の安定と安全のため重要な管理事項
である。
ら主に遠心鋳造により製管し７ｊＨＫ−４０（０゜４０
％０１２５％Ｏｒ 、 ２０９６Ｎｉ ） Ｈ等のオー
ステナイト系耐熱鋳鋼管を所定長さに複数本溶接接続し
てつくら九る。使用状急においては触媒を充虞した管内
に高圧水蒸気および席料ガスが圧送ざｆｉ管外部から高
温加熱される。このように高温高圧下に曝されるので、
３年程度麦には７−グ心力によるクリープフィンシャが
生じまた外熱内冷の温度差により管内周方向に欠陥が狛
生じている怖がるる。上記の経年変化により発生する欠
陥を非破壊的に探傷し管の残存痔命を把捏すること鵬こ
の種管を用いる操業の安定と安全のため重要な管理事項
である。
（従来の技術〉
遠心鋳造管の内部疵の非破壊的検査方法としては、放Ｌ
Ｈ線透過検査と超音波探傷とがある。
Ｈ線透過検査と超音波探傷とがある。
放射線透過検査は放射線の進行方向にある程度以上の厚
さ、一般的には板厚の１９Ｖ）程度以上の厚さと放ＩＨ
線の進行方向に対して１頁角方向の拡が９全持った欠陥
でないと検出さｆ′Ｌ難く、それ車外の欠陥、 ＴＩＪ
えばワレ状欠陥のような場合には検出ができず、検出Ｎ
＆が低い。
さ、一般的には板厚の１９Ｖ）程度以上の厚さと放ＩＨ
線の進行方向に対して１頁角方向の拡が９全持った欠陥
でないと検出さｆ′Ｌ難く、それ車外の欠陥、 ＴＩＪ
えばワレ状欠陥のような場合には検出ができず、検出Ｎ
＆が低い。
超音波探触子は、一般鍛圧綱材、炭素鋼鋳鋼材等の比較
的均質な鉄則材料では、内部欠陥の非破壊的検査方法と
して有効でろＶ、実施技法として、パルス反射法、透過
法、共振法等があり、また探触子５Ｃ１個あるい＃ｉ２
個使用するもの、ざらにｆｉｉ音波を仮検体に投入する
方向を垂直あるいは斜角に設定する方法等が知られてお
り、そｎ （’ ｔ′Ｌの砂倹不の形状、欠陥の種類等
の適用条件に応じて選択用さ）１、ている。
的均質な鉄則材料では、内部欠陥の非破壊的検査方法と
して有効でろＶ、実施技法として、パルス反射法、透過
法、共振法等があり、また探触子５Ｃ１個あるい＃ｉ２
個使用するもの、ざらにｆｉｉ音波を仮検体に投入する
方向を垂直あるいは斜角に設定する方法等が知られてお
り、そｎ （’ ｔ′Ｌの砂倹不の形状、欠陥の種類等
の適用条件に応じて選択用さ）１、ている。
しかしＲ１１記の遠心鋳造オーステナイト系耐熱ｎ銅管
の場合には、超音波の減衰が大きいこと−まｔ結晶が徂
大で粒界反射により林状エコーが出易いｔめ波形が複雑
となることなどに起因して探傷は困難である。さらに加
熱管外表面がΩ放しく黒皮）の１まで、所定の超音波入
射を得難いこともあって、従来オーステナイト系＃熱鋳
鋼管の超ｉｔ深傷は殆んど実施されていないか、実施さ
れているとしても欠陥の検出億率の低い不充分なもので
あり之。
の場合には、超音波の減衰が大きいこと−まｔ結晶が徂
大で粒界反射により林状エコーが出易いｔめ波形が複雑
となることなどに起因して探傷は困難である。さらに加
熱管外表面がΩ放しく黒皮）の１まで、所定の超音波入
射を得難いこともあって、従来オーステナイト系＃熱鋳
鋼管の超ｉｔ深傷は殆んど実施されていないか、実施さ
れているとしても欠陥の検出億率の低い不充分なもので
あり之。
（発明が解決しようとする問題点）
上記従来技術の現状に対し、出願人はさきに材質の減衰
定数の遠いを補正する方法を出願した（特願昭５９−１
４６４８８ ）。
定数の遠いを補正する方法を出願した（特願昭５９−１
４６４８８ ）。
しかし、この方法では、探触子−々の送信、受信効率の
遮い、超音波ビームの形状（拡が！７）およびビームバ
ス中の材質の遠いに基づく散乱等の杉＃を除去すること
まではできていない。
遮い、超音波ビームの形状（拡が！７）およびビームバ
ス中の材質の遠いに基づく散乱等の杉＃を除去すること
まではできていない。
本発明はさらに進んで、結晶粒が粗く、かつ異方性をも
つオーステナイト系ステンレスｍｔ一対象として、その
内部欠陥を送受２起ｆ波探触子で探傷する場合に１個々
の探触子の送信効率（材面での入射効＊を合む）、受信
効率（材面での出射効率を含む〕、超ｆｆｆｌビームの
形状（払かりン、ビームパス中の材質の影響を除去し。
つオーステナイト系ステンレスｍｔ一対象として、その
内部欠陥を送受２起ｆ波探触子で探傷する場合に１個々
の探触子の送信効率（材面での入射効＊を合む）、受信
効率（材面での出射効率を含む〕、超ｆｆｆｌビームの
形状（払かりン、ビームパス中の材質の影響を除去し。
常に一定のしきい値でもって欠陥の有無のや１尾を可能
とする方法を提供することを目的とする。
とする方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段、作用および実施例）
上記目的達成のため、本発明の超音波Ｒ＊法は、探傷す
る部分に対し、そのまわりに４つの均等な超音波探触子
を、その１つの探触子を送信探触子として超ｆｉを送信
した場合にその欠陥での反射が他の探触子を受信探触子
として受信され欠陥での透過がさらに他の探触子を受信
探触子ごし受信されるように配置し、かくして４つの探
触子を順次に送信探触子として送信しそのときの反射お
よび透：Ａをそｔｔ −ＨＡ対応する探触子で受信する
１１＋判定を実施し、その結果得た４つの反射音圧の積
を４つの透過仔圧の＆１で除する演算を行い、演算値か
ら常に一定のしきい値で欠陥の有無をヤ１定できるよう
にしたことを特徴としている。
る部分に対し、そのまわりに４つの均等な超音波探触子
を、その１つの探触子を送信探触子として超ｆｉを送信
した場合にその欠陥での反射が他の探触子を受信探触子
として受信され欠陥での透過がさらに他の探触子を受信
探触子ごし受信されるように配置し、かくして４つの探
触子を順次に送信探触子として送信しそのときの反射お
よび透：Ａをそｔｔ −ＨＡ対応する探触子で受信する
１１＋判定を実施し、その結果得た４つの反射音圧の積
を４つの透過仔圧の＆１で除する演算を行い、演算値か
ら常に一定のしきい値で欠陥の有無をヤ１定できるよう
にしたことを特徴としている。
すなわち、Ｉ′ｉ′ｉ前記の水蒸気接触改質用オーステ
ナイト系耐熱鋳釘マ製加熱管を対象例として説明すると
、添付図に示すように、Ｗ横管（１）に対して４個の均
等な超音波探触子叫岨０（ト）を配置し。
ナイト系耐熱鋳釘マ製加熱管を対象例として説明すると
、添付図に示すように、Ｗ横管（１）に対して４個の均
等な超音波探触子叫岨０（ト）を配置し。
２１１１ｉ１！触子反射法および２探触子透過法によっ
て超音波が管の肉厚中央部を軸方向および周方向に透過
し管の内部欠陥（Ｏでは反射するようにあらかじめ探触
子設定を行う。添付図は内部欠陥（０の存在を想定され
る探傷しようとする部分に対しそのまわりに前記配置設
定の４探触子が持来された状態を示す。そして１つの探
触子１例えば探触子（４）を送信探触子として超ｆ波を
送信し７ｔ４合に、そ九に対応する他の探触子（ト）が
受信探触子として欠陥（ｑでの反射を受信し、さらに他
の探触子（Ｃ）が受信探触子として欠陥（（Ｊでの透過
を受信するようにする。さらに、それぞれ探触子（Ｂｌ
（（Ｊ （１１を送信探触子とした場合も、これと同
等の反射および透過の受信探触子（４）および（ト）、
（ＩＪおよび（８）、（シＪｓ−よび■）の組合せ関係
が４つの探触子ＩＩＩＪで奴立つようにする。図中の矢
印はこれらの超せ波ビームパスの方向紮示している。
て超音波が管の肉厚中央部を軸方向および周方向に透過
し管の内部欠陥（Ｏでは反射するようにあらかじめ探触
子設定を行う。添付図は内部欠陥（０の存在を想定され
る探傷しようとする部分に対しそのまわりに前記配置設
定の４探触子が持来された状態を示す。そして１つの探
触子１例えば探触子（４）を送信探触子として超ｆ波を
送信し７ｔ４合に、そ九に対応する他の探触子（ト）が
受信探触子として欠陥（ｑでの反射を受信し、さらに他
の探触子（Ｃ）が受信探触子として欠陥（（Ｊでの透過
を受信するようにする。さらに、それぞれ探触子（Ｂｌ
（（Ｊ （１１を送信探触子とした場合も、これと同
等の反射および透過の受信探触子（４）および（ト）、
（ＩＪおよび（８）、（シＪｓ−よび■）の組合せ関係
が４つの探触子ＩＩＩＪで奴立つようにする。図中の矢
印はこれらの超せ波ビームパスの方向紮示している。
こうして上記の探触子配置設定により各々４つの探触子
（Ａｔ （Ｂ） （（Ｊ （、ＩＪを順次に送信探触子
として送信しそのときの反射および透−Ａをそれぞｔ１
対応する探触子で受信する測定操作を実施する。
（Ａｔ （Ｂ） （（Ｊ （、ＩＪを順次に送信探触子
として送信しそのときの反射および透−Ａをそれぞｔ１
対応する探触子で受信する測定操作を実施する。
上記操作の結果１反射法による４つの受信音圧（ＰＡｎ
）（ＰｎＡ）（Ｐａｎ）（Ｐｎｃ）および透過法による
４つの受信音圧（ＰＡＣＸＰｃＡ）（１−’ＤＢ）（Ｐ
Ｂｐ） ＋７） ＩＩＪ定値が得られる。（各２字の添
字中、超音波ビーム路程の前位のものを先に、後位のも
のを後に示す。昼下、他の記号の添字もこれと同じに解
するものとする。） 受信音圧については、−次のようになる。
）（ＰｎＡ）（Ｐａｎ）（Ｐｎｃ）および透過法による
４つの受信音圧（ＰＡＣＸＰｃＡ）（１−’ＤＢ）（Ｐ
Ｂｐ） ＋７） ＩＩＪ定値が得られる。（各２字の添
字中、超音波ビーム路程の前位のものを先に、後位のも
のを後に示す。昼下、他の記号の添字もこれと同じに解
するものとする。） 受信音圧については、−次のようになる。
反射法
ＰＡ３＝ ＦＡ −ｃｈ ｌ１ｅｈｏ−δＡＥ−ξＯＢ
−ｙ）ＢｐＢ人＝ｐＢ＠ζＢ＠ξＢＯ・δＢＡ ＠ξ
ＯＡ−ηＡｐＣＤ ＝ ｐＣ−ζＧ−ξＣ０１１δＣＤ
−ξＯＤ −ｒｌＤｐＤＣ： ｐＤ−ζＤｌＩξＤＯ・
δＤＣ、ξＱＣ−ｙＣ透過法 ｐＡＣ＝ ｐＡ・ζＡｅξＡＯ＠γＡＣ−ξＯＣａ Ｉ
ＣＰＯＡ ＝ ＰＣ−（ｃ −ｅｃｏ −ｒｃｈ−ξＯ
Ａ ＩＩＩＡｐＤＢ ＝ ｐＤ ・ ＣＤ １１
ξＤＯφ γＤＢ ・ ξＯＢ −７１Ｂ）ＩＨＤ
＝ ＰＢ ｅ ζＢ−ξＢＯＬｌ ７ＢＤ −ξ
ＯＤ −４Ｄここに各記号は次−のとおりである。０
内部号は添記号の探触子（Ａｌ田）（Ｇ（ＩＪ、欠陥（
Ｏの置換を行って読替えるものとする。
−ｙ）ＢｐＢ人＝ｐＢ＠ζＢ＠ξＢＯ・δＢＡ ＠ξ
ＯＡ−ηＡｐＣＤ ＝ ｐＣ−ζＧ−ξＣ０１１δＣＤ
−ξＯＤ −ｒｌＤｐＤＣ： ｐＤ−ζＤｌＩξＤＯ・
δＤＣ、ξＱＣ−ｙＣ透過法 ｐＡＣ＝ ｐＡ・ζＡｅξＡＯ＠γＡＣ−ξＯＣａ Ｉ
ＣＰＯＡ ＝ ＰＣ−（ｃ −ｅｃｏ −ｒｃｈ−ξＯ
Ａ ＩＩＩＡｐＤＢ ＝ ｐＤ ・ ＣＤ １１
ξＤＯφ γＤＢ ・ ξＯＢ −７１Ｂ）ＩＨＤ
＝ ＰＢ ｅ ζＢ−ξＢＯＬｌ ７ＢＤ −ξ
ＯＤ −４Ｄここに各記号は次−のとおりである。０
内部号は添記号の探触子（Ａｌ田）（Ｇ（ＩＪ、欠陥（
Ｏの置換を行って読替えるものとする。
ｐＡＢ （ｐＢＡ １．ｐＣＤ １ｐＤＣ１ｐＡＣ％ｌ
’ｃＡ 、 ｌ’ＤＢ、１’ＢＤ ）：探触子ＣＡＪ’
ｔ−送信探触子とし、探触子ω）を受信探触子としｔと
きの受信音圧。
’ｃＡ 、 ｌ’ＤＢ、１’ＢＤ ）：探触子ＣＡＪ’
ｔ−送信探触子とし、探触子ω）を受信探触子としｔと
きの受信音圧。
ＦＡ （ＦＢ、 ＰＣ％ ＰＩ） ） ：探触子（４）
の送信音圧、ζＡ（４３％ ζＣ１ζＤ）：探触子（４
）の送信効率（け而での入射効率を含む〕。
の送信音圧、ζＡ（４３％ ζＣ１ζＤ）：探触子（４
）の送信効率（け而での入射効率を含む〕。
ξＡＯ（８３０％ ξＣｏ、 ξＤＯ１ξＤＡ 、
ξＯＢ、 ξＤＣ。
ξＯＢ、 ξＤＣ。
ξＯＤ〕：探触子囚から欠陥（Ｕに至るビームバス中で
のビームの形状、ビームバス長さおよび材質の濾いに基
ずく結晶での散乱等すべての影響因子。
のビームの形状、ビームバス長さおよび材質の濾いに基
ずく結晶での散乱等すべての影響因子。
δＡＢ （δＢＡ 、 δＣＤ、δＤＣ） ：欠陥の
反射係数７ＡＣ（７ＣＡ 、 ７ＤＢ 、 ７ＢＤ
） ：欠陥の透過係数１Ａ （ｙＢ、 ’７Ｃｈ
ダＤ）：探触子（４）の受信効率（材面での出射効率を
含む） こうして得た４つの反射音圧の積で４つの透過音圧の積
で割る演算を行うと次のようになる。
反射係数７ＡＣ（７ＣＡ 、 ７ＤＢ 、 ７ＢＤ
） ：欠陥の透過係数１Ａ （ｙＢ、 ’７Ｃｈ
ダＤ）：探触子（４）の受信効率（材面での出射効率を
含む） こうして得た４つの反射音圧の積で４つの透過音圧の積
で割る演算を行うと次のようになる。
反射音圧積 ｐＡＢ Ｘ ｐＢＡ Ｘ ｌ’ｃＤ Ｘ
ｐＤＣ透過音圧！ｆｉＰＡＣＸ ｐＣＡ Ｘ ｐＤＢ
Ｘ ｐＢＤδＡＢ Ｘ δＢＡ Ｘ ６ＣＤ
Ｘ δＤＣ７ＡＣＸ ７ＣＡ Ｘ ７ＤＢ Ｘ
ＰＢＤ＝（欠陥の形状のみによる定数） この演算値から常に一定のしきい値で欠陥の有無’ｋ
＃４Ｊ定することができる。
ｐＤＣ透過音圧！ｆｉＰＡＣＸ ｐＣＡ Ｘ ｐＤＢ
Ｘ ｐＢＤδＡＢ Ｘ δＢＡ Ｘ ６ＣＤ
Ｘ δＤＣ７ＡＣＸ ７ＣＡ Ｘ ７ＤＢ Ｘ
ＰＢＤ＝（欠陥の形状のみによる定数） この演算値から常に一定のしきい値で欠陥の有無’ｋ
＃４Ｊ定することができる。
尚、上記説明では、管周方向の欠陥に対する関係全説明
したが管軸方向の欠陥に対しては。
したが管軸方向の欠陥に対しては。
探触子の配Ｖｔを９０６ずらすことにより可能となる。
本発明は前記のオーステナイト系耐熱ｔＩＰ鋼管に限ら
ず、結晶粒が粗いもの、ま１乙異方性を持つようなもの
、管卑外の材料一般につ（・ても成立つことｆ′ｉ言う
までもないっ （発明の効果） 以上のように、本発明によると、超ｆ波（こよる内部欠
陥の非ｈｔ ａ的探せ１に門して、１２触子各個の送信
効率、受信効率％材面での超音波の入射出射効率の遠い
、ビームの形状、拡がり、探触子の位置の変動、ビーム
バス中の材質の追いによる散乱等これら全ての変動ま之
は不確定要因の影響を除外し、常に一定のしきい値でも
って、測定位置の欠陥の有無耐確実に判定することが可
能となるという効果が得られる。
ず、結晶粒が粗いもの、ま１乙異方性を持つようなもの
、管卑外の材料一般につ（・ても成立つことｆ′ｉ言う
までもないっ （発明の効果） 以上のように、本発明によると、超ｆ波（こよる内部欠
陥の非ｈｔ ａ的探せ１に門して、１２触子各個の送信
効率、受信効率％材面での超音波の入射出射効率の遠い
、ビームの形状、拡がり、探触子の位置の変動、ビーム
バス中の材質の追いによる散乱等これら全ての変動ま之
は不確定要因の影響を除外し、常に一定のしきい値でも
って、測定位置の欠陥の有無耐確実に判定することが可
能となるという効果が得られる。
添付図は零狛明に用いる探触子配置を示す図である。
（１ン・・被検管、（Ｕ）・・欠陥、（Ａｌ（ト）（ｑ
■・・探触子。 特許出鵬人代理人氏名
■・・探触子。 特許出鵬人代理人氏名
Claims (1)
- 探傷する部分に対し、そのまわりに４つの均等な超音波
探触子を、その１つの探触子を送信探触子として超音波
を送信した場合にその欠陥での反射が他の探触子を受信
探触子として受信され欠陥での透過がさらに他の探傷子
を受信探触子として受信されるように配置し、かくして
４つの探触子を順次に送信探触子として送信しそのとき
の反射および透過をそれぞれ対応する探触子で受信する
測定を実施し、その結果得た４つの反射音圧の積を４つ
の透過音圧の積で除する演算を行い、演算値から常に一
定のしきい値で欠陥の有無を判定できるようにしたこと
を特徴とする超音波探傷法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245369A JPS61120963A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 超音波探傷法 |
| US06/752,596 US4699007A (en) | 1984-07-13 | 1985-07-08 | Method of and apparatus for ultrasonic flaw detection |
| KR1019850005040A KR890000391B1 (ko) | 1984-07-13 | 1985-07-13 | 초음파 탐상법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245369A JPS61120963A (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | 超音波探傷法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120963A true JPS61120963A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0376864B2 JPH0376864B2 (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=17132637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245369A Granted JPS61120963A (ja) | 1984-07-13 | 1984-11-19 | 超音波探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120963A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016173336A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | 富士重工業株式会社 | 超音波探傷システム、超音波探傷方法及び航空機部品の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8051717B2 (en) * | 2005-07-06 | 2011-11-08 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Method and apparatus for measuring flaw height in ultrasonic tests |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5310484A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-30 | Nippon Steel Corp | Surface wave and ultrasonic flaw detection |
| JPS54128789A (en) * | 1978-03-29 | 1979-10-05 | Kubota Ltd | Method of detecting flaw of tube via ultrasonic wave |
| JPS5599065A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ultrasonic flaw detection |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59245369A patent/JPS61120963A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0376864B2 (ja) | 1991-12-06 |
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