JPS61128159A - ロ−フインチユ−ブの探傷検査方法 - Google Patents
ロ−フインチユ−ブの探傷検査方法Info
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- JPS61128159A JPS61128159A JP59251059A JP25105984A JPS61128159A JP S61128159 A JPS61128159 A JP S61128159A JP 59251059 A JP59251059 A JP 59251059A JP 25105984 A JP25105984 A JP 25105984A JP S61128159 A JPS61128159 A JP S61128159A
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- 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/27—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the material relative to a stationary sensor
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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
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- G—PHYSICS
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
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-
- G—PHYSICS
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- 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
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- G01N2291/2634—Surfaces cylindrical from outside
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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、ローフインチューブ（異形管）の探傷検査方
法に関するもので、ローフインチューブの非破壊検査に
よる製品検査法として、現在広く採用されている渦流探
傷法における幾つかの問題点を解決するために、超音波
探傷法の適用方法を確立し、ローフインチューブにおけ
る非破壊検査の信頼性の向上を図ったものである。
法に関するもので、ローフインチューブの非破壊検査に
よる製品検査法として、現在広く採用されている渦流探
傷法における幾つかの問題点を解決するために、超音波
探傷法の適用方法を確立し、ローフインチューブにおけ
る非破壊検査の信頼性の向上を図ったものである。
（従来技術とその問題点）
ｉ）渦流探傷法
ローフインチューブの非破壊検査に関する規格としては
、ＡＳＴＭＢ３５９があり、これに類する国内規格はま
だ制定されていない。同規格によれば、非破壊検査の方
法として、渦流探傷法の通用を義務づけており、貫通コ
イル法あるいは内挿プローブコイル法による渦流探傷が
現在広〈実施されている。しかし、ローフインチューブ
への渦流探傷法の適用は、以下のような問題点を有して
いる。
、ＡＳＴＭＢ３５９があり、これに類する国内規格はま
だ制定されていない。同規格によれば、非破壊検査の方
法として、渦流探傷法の通用を義務づけており、貫通コ
イル法あるいは内挿プローブコイル法による渦流探傷が
現在広〈実施されている。しかし、ローフインチューブ
への渦流探傷法の適用は、以下のような問題点を有して
いる。
■ 欠陥検出性能上の問題
ローフインチューブの製品検査において、検出対象とさ
れる最も重要な欠陥は、フィン部の転造加工によって生
ずる割れである。この割れは、管軸方向（フィンとは直
角方向）に長さ１０〜３０絹で発生するが、自己比較法
を検出原理とする現状の渦流探傷原理では、このような
長手欠陥が検出されにくいという特性がある。
れる最も重要な欠陥は、フィン部の転造加工によって生
ずる割れである。この割れは、管軸方向（フィンとは直
角方向）に長さ１０〜３０絹で発生するが、自己比較法
を検出原理とする現状の渦流探傷原理では、このような
長手欠陥が検出されにくいという特性がある。
■ 未探傷部発生の問題
ローフインチューブは、熱交換器への装着条件から、管
全長にわたりフィン転造加工がなされるわけではなく、
管両端部および数個所の管中間部においてフィン未加工
部（原管部あるいはランド部）を有する。このフィン部
とフィン未加工部の間において、長さ３０〜５０１ｍの
境界部（フィン不完全部）は、渦流原理上は不連続部と
なるため、その部分では粗大な疑似信号を発生する。こ
の現象は、その部分における検査の保証を与えないばか
りか、自動警報、自動マーキング、自動選別などによる
探傷検査の自動化を阻害している。これの対策としては
、欠陥検出用コイルの他にランド部検出用コイルをそな
えて、２つのコイルを並べて探傷し、ランド部検出用コ
イルで検出された信号で、ランド部が欠陥検出用コイル
を通過するまでの、管軸上の一定区間（一定時間）を探
傷機能を自動的に中断させる方法がある。しかし、この
方法として、フィン不完全部の疑似信号を遮断している
にすぎず、フィン不完全部の疑似信号判別のためのしき
い値をこえる欠陥信号があった場合には、欠陥信号にも
かかわらず、フィン不完全部の疑似信号とみなされ、欠
陥信号が遮断されてしまうという難点がある。
全長にわたりフィン転造加工がなされるわけではなく、
管両端部および数個所の管中間部においてフィン未加工
部（原管部あるいはランド部）を有する。このフィン部
とフィン未加工部の間において、長さ３０〜５０１ｍの
境界部（フィン不完全部）は、渦流原理上は不連続部と
なるため、その部分では粗大な疑似信号を発生する。こ
の現象は、その部分における検査の保証を与えないばか
りか、自動警報、自動マーキング、自動選別などによる
探傷検査の自動化を阻害している。これの対策としては
、欠陥検出用コイルの他にランド部検出用コイルをそな
えて、２つのコイルを並べて探傷し、ランド部検出用コ
イルで検出された信号で、ランド部が欠陥検出用コイル
を通過するまでの、管軸上の一定区間（一定時間）を探
傷機能を自動的に中断させる方法がある。しかし、この
方法として、フィン不完全部の疑似信号を遮断している
にすぎず、フィン不完全部の疑似信号判別のためのしき
い値をこえる欠陥信号があった場合には、欠陥信号にも
かかわらず、フィン不完全部の疑似信号とみなされ、欠
陥信号が遮断されてしまうという難点がある。
■ フィン部での疑似信号多発の問題
ローフインチューブの製造ロフトによっては、フィン正
常部において、疑似信号が多発するものがあることがよ
く経験される。この原因はよ（わかっていないが、ロー
フインチューブの製造歩留を低下させる。
常部において、疑似信号が多発するものがあることがよ
く経験される。この原因はよ（わかっていないが、ロー
フインチューブの製造歩留を低下させる。
ｉｉ ）超音波探傷法
一方、管材の非破壊検査方法として、水浸法あるいは部
分水浸法による超音波探傷法が実用に供されていること
は周知である。この探傷法は、継目無管や溶接管などの
一般の平滑管に専ら適用されており、ローフインチュー
ブのような小径異形管にはこれまで適用されていない。
分水浸法による超音波探傷法が実用に供されていること
は周知である。この探傷法は、継目無管や溶接管などの
一般の平滑管に専ら適用されており、ローフインチュー
ブのような小径異形管にはこれまで適用されていない。
これの理由について考察するに、例えば金属に超音波を
入射する場合の表面アラサと伝達損失の関係（金属表面
が粗いと超音波の伝達損失が大きくなる現象）の延長拡
大として、ローフインチューブのような形状体にはうま
く音波が伝達できないであろうとの先人的解釈によって
、超音波探傷適用化の検討がこれまでなされなかったた
めと思われる。
入射する場合の表面アラサと伝達損失の関係（金属表面
が粗いと超音波の伝達損失が大きくなる現象）の延長拡
大として、ローフインチューブのような形状体にはうま
く音波が伝達できないであろうとの先人的解釈によって
、超音波探傷適用化の検討がこれまでなされなかったた
めと思われる。
異形管への超音波探傷適用の唯一の事例として、ヒレ付
鋼管での実施例があるが、この場合は、ヒレの影響をさ
けるために、表面波（表面層のみ伝ばんさせる）を用い
て内面探傷することでこれにかえている。
鋼管での実施例があるが、この場合は、ヒレの影響をさ
けるために、表面波（表面層のみ伝ばんさせる）を用い
て内面探傷することでこれにかえている。
本発明は、ローフインチューブの非破壊検査に超音波探
傷法の採用を可能にし、渦流探傷法における従来の問題
点を解決することを目的とするものである。
傷法の採用を可能にし、渦流探傷法における従来の問題
点を解決することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記目的を達成するための具体的手段として
、集束型超音波探触子を用いて、水浸法あるいは部分水
浸法による超音波探傷法により、ローフインチューブに
対して管外面から円周方向に、斜めに超音波ビームを入
射し、ローフインチューブに発生する転造割れを検出す
るものである。
、集束型超音波探触子を用いて、水浸法あるいは部分水
浸法による超音波探傷法により、ローフインチューブに
対して管外面から円周方向に、斜めに超音波ビームを入
射し、ローフインチューブに発生する転造割れを検出す
るものである。
（実施例）
以下、図示の実施例に基づいて本発明を詳述すると、第
１図において、１はローフインチューブで、水槽の水媒
体１ａ中に浸漬され、フィン２のスパイラルと同門して
矢印方向に回転させている。
１図において、１はローフインチューブで、水槽の水媒
体１ａ中に浸漬され、フィン２のスパイラルと同門して
矢印方向に回転させている。
３は超音波探傷器、４はアナログペンレコーダである。
５は集束型の超音波探触子で、この探触子５からローフ
インチューブ１に対して管外面から円周方向に、斜めに
（望ましくはビーム入射角１５°〜３０°の範囲）超音
波ビームを入射し、これによって転造時に発生するロー
フインチューブ１の転造割れを検出するのである。６は
ダイヤフレゲージである。
インチューブ１に対して管外面から円周方向に、斜めに
（望ましくはビーム入射角１５°〜３０°の範囲）超音
波ビームを入射し、これによって転造時に発生するロー
フインチューブ１の転造割れを検出するのである。６は
ダイヤフレゲージである。
因みに管外面のフィン部から超音波ビームを入射して探
傷可能か否かを検証するために、探傷実験を実施した。
傷可能か否かを検証するために、探傷実験を実施した。
試験サンプルは、第２図に示すようにフィン部外径Ｏｆ
２５．２、フィン高さＦｈ Ｏ，８、フィンピッチｐ
９３０山／ｉｎ、肉厚Ｆｗ ０．６４のチタン製ローフ
ィンチェーブ１の内外面に幅０．３、長さ１０、深さ０
．２．０．４．０．８ （但し内面については深さ０
．２のみ）の人工欠陥７，８を付したもの、および自然
欠陥を有するものを用いた。自然欠陥の状況は参考写真
に示す通りである。
２５．２、フィン高さＦｈ Ｏ，８、フィンピッチｐ
９３０山／ｉｎ、肉厚Ｆｗ ０．６４のチタン製ローフ
ィンチェーブ１の内外面に幅０．３、長さ１０、深さ０
．２．０．４．０．８ （但し内面については深さ０
．２のみ）の人工欠陥７，８を付したもの、および自然
欠陥を有するものを用いた。自然欠陥の状況は参考写真
に示す通りである。
また、試験方法は第１図に示すように、水浸法とし、試
験周波数５ＭＩ（ｚ、６１１幅の線集束型の探触子５を
用い、フィン部の影響をさけるために円周方に超音波ビ
ームを入射し、また最適入射角を測定するために管中心
軸からの探触子５の偏心量Δをダイヤルゲージ６により
測定した。その結果、偏心量Δ＝５ｗ１のとき最もＳ／
Ｎよく欠陥が検出できることが判明した。この場合にお
けるビーム人射角θｉは、フィン部の山部と谷部とにお
いて管径が異なるために、同時に２つの入射角が存在す
ることになる。
験周波数５ＭＩ（ｚ、６１１幅の線集束型の探触子５を
用い、フィン部の影響をさけるために円周方に超音波ビ
ームを入射し、また最適入射角を測定するために管中心
軸からの探触子５の偏心量Δをダイヤルゲージ６により
測定した。その結果、偏心量Δ＝５ｗ１のとき最もＳ／
Ｎよく欠陥が検出できることが判明した。この場合にお
けるビーム人射角θｉは、フィン部の山部と谷部とにお
いて管径が異なるために、同時に２つの入射角が存在す
ることになる。
即ち、第３図に示すように、１つの探触子５から同時に
一定方向に超音波ビームを発射しても、フィン部入射点
がＰ゛であるのに対し、フィン谷部入射点がＰ”となり
、両入射点が異なるので、Ｐ°点での入射角θ′１、Ｐ
”点での入射角θ”１が異なり、２つの入射角が存在す
る。そし”ＣＩ）゛ 点より入射したビーム路程は（ａ
）、Ｐ”点より入射したビーム路程は（ｂｌとなる。両
人射角θ′いθ“ｌは、フィン山部入射角θ′１２３゜ フィン谷部入射角θ”１２５゜ となる。
一定方向に超音波ビームを発射しても、フィン部入射点
がＰ゛であるのに対し、フィン谷部入射点がＰ”となり
、両入射点が異なるので、Ｐ°点での入射角θ′１、Ｐ
”点での入射角θ”１が異なり、２つの入射角が存在す
る。そし”ＣＩ）゛ 点より入射したビーム路程は（ａ
）、Ｐ”点より入射したビーム路程は（ｂｌとなる。両
人射角θ′いθ“ｌは、フィン山部入射角θ′１２３゜ フィン谷部入射角θ”１２５゜ となる。
第４図は上記条件下における探傷実験結果である。超音
波探傷器３のＣＲＴ９には、前述の２つの入射点Ｐ’
、Ｐ″の存在により、２つの表面エコーｓ’ 、ｓ”が
その水距離差に対応する時間軸上に認められる。また欠
陥エコーＦは平滑管の場合におけるような単純なパター
ンで示されないが、この原因は第３図に示すように管壁
内を伝ばんする２つのビームａ、ｂの作用によるもので
あることが容易に推定される。
波探傷器３のＣＲＴ９には、前述の２つの入射点Ｐ’
、Ｐ″の存在により、２つの表面エコーｓ’ 、ｓ”が
その水距離差に対応する時間軸上に認められる。また欠
陥エコーＦは平滑管の場合におけるような単純なパター
ンで示されないが、この原因は第３図に示すように管壁
内を伝ばんする２つのビームａ、ｂの作用によるもので
あることが容易に推定される。
次に前述した探傷がラインで実用可能か否かを知るため
にラインテストを実施した。第５図および第６図はその
結果である。探傷装置は、部分水浸探触子回転型を用い
、探触子回転速度６０００ ｒｐｍ、管送り２０ｍ／ｎ
＋ｉｎにより試験した。
にラインテストを実施した。第５図および第６図はその
結果である。探傷装置は、部分水浸探触子回転型を用い
、探触子回転速度６０００ ｒｐｍ、管送り２０ｍ／ｎ
＋ｉｎにより試験した。
平滑管の場合とは異なり、フィン部からの空気巻込みを
防ぐために探傷氷室内の水圧を１．８ｋｇ／ｃｎ１以上
に保ち、かつローターの回転方向はフィンのスパイラル
方向に合せた。また管送り速度は２０ｍ／…４ｎにおさ
えた。テストチューブは、全面フィン材に人工欠陥を加
工したもの（第５図）、および原管部１０、ランド部１
１等のフィン未加工部と自然欠陥を有するもの（第６図
）である。
防ぐために探傷氷室内の水圧を１．８ｋｇ／ｃｎ１以上
に保ち、かつローターの回転方向はフィンのスパイラル
方向に合せた。また管送り速度は２０ｍ／…４ｎにおさ
えた。テストチューブは、全面フィン材に人工欠陥を加
工したもの（第５図）、および原管部１０、ランド部１
１等のフィン未加工部と自然欠陥を有するもの（第６図
）である。
この結果、従来技術の場合におけるような、フィン境界
部における粗大ノイズの発生はなく、フィン部、フィン
不完全部、フィン未加工部を問わず、管全長にわたって
の探傷検査が成立することが立証された。なお、ローフ
インチューブｌを回転させても良い。
部における粗大ノイズの発生はなく、フィン部、フィン
不完全部、フィン未加工部を問わず、管全長にわたって
の探傷検査が成立することが立証された。なお、ローフ
インチューブｌを回転させても良い。
（発明の効果）
以上実施例に詳述したように本発明によれば、フィン部
に影響されることなくローフインチューブを超音波探傷
法で探傷することが可能であり、従来の渦流探傷法の問
題点を解決できる。即ち、本発明によれば、割れ状欠陥
に対する検出力の著るしい向上が可能であると共に、全
面全長にわたっての検査の保証が得られ、従来技術にお
ける目視検査併用の廃止ができる。しかも、フィン部で
の疑似信号多発の解消ができ、歩留の向上が可能である
。
に影響されることなくローフインチューブを超音波探傷
法で探傷することが可能であり、従来の渦流探傷法の問
題点を解決できる。即ち、本発明によれば、割れ状欠陥
に対する検出力の著るしい向上が可能であると共に、全
面全長にわたっての検査の保証が得られ、従来技術にお
ける目視検査併用の廃止ができる。しかも、フィン部で
の疑似信号多発の解消ができ、歩留の向上が可能である
。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明方法を
示す既略図、第２図は実験に使用したローフインチュー
ブの説明図、第３図は入射ビームの説明図、第４図は実
験結果を示す図、第５図及び第６図は実ラインでの実験
結果を示す図である。 １− ローフインチューブ、２−フィン、３−超音波探
傷器、５−ｍ−集束型超音波探触子。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所第１図 第３図
示す既略図、第２図は実験に使用したローフインチュー
ブの説明図、第３図は入射ビームの説明図、第４図は実
験結果を示す図、第５図及び第６図は実ラインでの実験
結果を示す図である。 １− ローフインチューブ、２−フィン、３−超音波探
傷器、５−ｍ−集束型超音波探触子。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所第１図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、集束型超音波探触子を用いて、水浸法あるいは部分
水浸法による超音波探傷法により、ローフィンチューブ
に対して管外面から円周方向に、斜めに超音波ビームを
入射し、ローフィンチューブに発生する転造割れを検出
することを特徴とするローフィンチューブの探傷検査方
法。 ２、フィンのスパイラル方向に同調させてローフィンチ
ューブ又は探触子を回転させると共に、ローフィンチュ
ーブの送りを行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のローフィンチューブの探傷検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251059A JPS61128159A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | ロ−フインチユ−ブの探傷検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251059A JPS61128159A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | ロ−フインチユ−ブの探傷検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128159A true JPS61128159A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17217008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59251059A Pending JPS61128159A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | ロ−フインチユ−ブの探傷検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128159A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253693A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用空調装置及びそれを搭載した鉄道車両 |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59251059A patent/JPS61128159A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253693A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用空調装置及びそれを搭載した鉄道車両 |
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