JPS61201159A - オ−ステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法 - Google Patents
オ−ステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法Info
- Publication number
- JPS61201159A JPS61201159A JP60043038A JP4303885A JPS61201159A JP S61201159 A JPS61201159 A JP S61201159A JP 60043038 A JP60043038 A JP 60043038A JP 4303885 A JP4303885 A JP 4303885A JP S61201159 A JPS61201159 A JP S61201159A
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- JP
- Japan
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- probe
- defect
- flaw detection
- flaw
- reflection
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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、オーステナイト系ステンレス鋼の水蒸気接触
改質用加熱管等の管の経年ｉ化により発生する内Ｓ疵を
非破壊検査するための超音波探傷法に圓する。
改質用加熱管等の管の経年ｉ化により発生する内Ｓ疵を
非破壊検査するための超音波探傷法に圓する。
水蒸気接触改質用加熱管は、主に遠心鋳造により製管し
九ａ−４０（０，４０％０．２５％Ｏｒ、２０％Ｎｉ
）材等のオーステナイト系耐熟ａＳ管を複数本だ接接続
してつくられる。使用状急においては触媒を充填した管
内に高圧水蒸気および原料ガスが圧送され管外部から高
温加ｉ！！！Ｉされる。このように高温高圧下に曝され
るので、５年程度後にはフープ応力によるクリープフィ
ッシャが生じまた外熱内冷の湿度差により管内局方向に
欠陥が死生している怖れがある。
九ａ−４０（０，４０％０．２５％Ｏｒ、２０％Ｎｉ
）材等のオーステナイト系耐熟ａＳ管を複数本だ接接続
してつくられる。使用状急においては触媒を充填した管
内に高圧水蒸気および原料ガスが圧送され管外部から高
温加ｉ！！！Ｉされる。このように高温高圧下に曝され
るので、５年程度後にはフープ応力によるクリープフィ
ッシャが生じまた外熱内冷の湿度差により管内局方向に
欠陥が死生している怖れがある。
上記の経年変化忙より発生する欠陥を非破壊的に探傷し
管の伐存痔命を把握することは、この積管を用いる操業
の安定と安全のため重要な管ｊ！！４項である。
管の伐存痔命を把握することは、この積管を用いる操業
の安定と安全のため重要な管ｊ！！４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、放射
線透過検査と超音波探傷とがある。
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
＃さ、一般的には板厚の１９６程度以上の厚さと放射線
の一進行方向に対して直角方向の拡がりを持った欠陥で
ないと検出さ九難く。
＃さ、一般的には板厚の１９６程度以上の厚さと放射線
の一進行方向に対して直角方向の拡がりを持った欠陥で
ないと検出さ九難く。
そｎ以外の欠陥１例えばワレ状欠陥のような場合には検
出できず、検出精度が悪い。
出できず、検出精度が悪い。
超音波探傷法は一般的な鉄鋼材料に対する非破壊検査方
法として広く利用てれている。探傷技法として、パルス
反射法、透過＠、鉄共振法どがあり、また探触子を１個
便用するもの、２個以上使用するもの、さらに超音波を
被検体に投入する方向を垂直あるいは斜角とする方法な
どが知られており、各洩被検体の形状、欠陥のＷｉ！そ
の他により適宜！Ｉ！Ｌ択使用される。
法として広く利用てれている。探傷技法として、パルス
反射法、透過＠、鉄共振法どがあり、また探触子を１個
便用するもの、２個以上使用するもの、さらに超音波を
被検体に投入する方向を垂直あるいは斜角とする方法な
どが知られており、各洩被検体の形状、欠陥のＷｉ！そ
の他により適宜！Ｉ！Ｌ択使用される。
しかし前記の遠心鋳造管は、一般鍛圧鋼材や炭素鋼鋳虜
材に比し、超音波の減衰が大きいこと、また結晶が粗大
で粒界反射による林状エフ−が出品いため波形が複雑と
なることなどに起因して探傷は困難とされていた。
材に比し、超音波の減衰が大きいこと、また結晶が粗大
で粒界反射による林状エフ−が出品いため波形が複雑と
なることなどに起因して探傷は困難とされていた。
このように、オーステナイト系ステンレス鋳鋼でＦｉ、
結晶粒が粗大で粒界による紋乱が暑しく超ｆ技の減衰が
大きいため、欠陥の検出は困難である。さらに加熱管外
表面が鋳放しく黒皮）の１までは所定の超音波入射を＃
殖いこともあって、従来オーステナイト系耐熱鋳鋼管の
超音＃ＩＬ探傷は殆んど冥施されていないか、実施され
ているとしても欠陥の検田偕率の低い不充分なものでめ
った。
結晶粒が粗大で粒界による紋乱が暑しく超ｆ技の減衰が
大きいため、欠陥の検出は困難である。さらに加熱管外
表面が鋳放しく黒皮）の１までは所定の超音波入射を＃
殖いこともあって、従来オーステナイト系耐熱鋳鋼管の
超音＃ＩＬ探傷は殆んど冥施されていないか、実施され
ているとしても欠陥の検田偕率の低い不充分なものでめ
った。
（発明が解決しようとする間亀点）
従来技術の前記諸因建に対しても欠陥￥４ノ定を効果的
に行いうる′Ｒｍ昭５９−２４５３６９の超音ｉｓ傷法
をさきに提示し友。
に行いうる′Ｒｍ昭５９−２４５３６９の超音ｉｓ傷法
をさきに提示し友。
この方法は４つの探触子ｔ−探傷部分に配置し。
欠陥に対しある角度で以って正反射ま几は透過させる２
探反射法および２探透過法を採用し。
探反射法および２探透過法を採用し。
それにより得られる反射法と透過法の４組の出力から反
射で得た出力の積を透過で得た出力の積で除するという
演算処理を施すことで一定のしきい値で欠陥の判定を行
うものである。
射で得た出力の積を透過で得た出力の積で除するという
演算処理を施すことで一定のしきい値で欠陥の判定を行
うものである。
（問題点ｔ−解決する九めの手段１作用、実施例）しρ
為し、被検羽における内部欠陥の発生方向が常に一定し
ている場合には１本発’Ｍにより。
為し、被検羽における内部欠陥の発生方向が常に一定し
ている場合には１本発’Ｍにより。
より少数の探触子の特定の配慮、より少故の特定の測定
ｐよび特定の演算を行なうことによって、削記待開昭５
９−２４５５６９と同様に有効な探傷を行い得ることが
４！Ｉｊ’３１１し几。
ｐよび特定の演算を行なうことによって、削記待開昭５
９−２４５５６９と同様に有効な探傷を行い得ることが
４！Ｉｊ’３１１し几。
すなわち１本発明の超ｆ技探傷法は、添付図に示すよう
に、オーステナイト系ステンレス鋼の被検材（１）の欠
陥Ｌ））の発生方向が常に一定している場合に、２つの
［音波探触子（４）田）を欠陥（０）を挾み欠陥発生方
向と垂直となるようＩｆｌ！置する。
に、オーステナイト系ステンレス鋼の被検材（１）の欠
陥Ｌ））の発生方向が常に一定している場合に、２つの
［音波探触子（４）田）を欠陥（０）を挾み欠陥発生方
向と垂直となるようＩｆｌ！置する。
この探触子配置のもとに、仮４９１材の各測定位置ＶＣ
おいて、例えば探触子（４）を送信探触子として他の探
触子（Ｊ３ＪＫ向は超ｆ波を送信し欠陥透過エコーｔ−
抹触子ω）を受４４床触子として受信する２探透過法の
測定、および探触子図を送受探触子として超ｆ波を送信
し欠陥（０での反射エコーを同じ探触子（４）で９：！
する１探反射法の測定を行う。それらのビームバスｆ
（Ａｆｆｌ）（ＡＡ）で示ス。
おいて、例えば探触子（４）を送信探触子として他の探
触子（Ｊ３ＪＫ向は超ｆ波を送信し欠陥透過エコーｔ−
抹触子ω）を受４４床触子として受信する２探透過法の
測定、および探触子図を送受探触子として超ｆ波を送信
し欠陥（０での反射エコーを同じ探触子（４）で９：！
する１探反射法の測定を行う。それらのビームバスｆ
（Ａｆｆｌ）（ＡＡ）で示ス。
次いで交替して、探触子（Ａｌから送信した超音波の欠
陥透過エコーを探触子（５）で受信する２探透過法の測
定、および探触子（６）を走ｇＢ探触子として欠陥反射
エコーを同じ探触子（６）で受信するＪＲ反射法の測定
を行う。それらのビームバスを（ＥＡ）（ＢＢ）で示す
。
陥透過エコーを探触子（５）で受信する２探透過法の測
定、および探触子（６）を走ｇＢ探触子として欠陥反射
エコーを同じ探触子（６）で受信するＪＲ反射法の測定
を行う。それらのビームバスを（ＥＡ）（ＢＢ）で示す
。
上記一定の結果２反射法による２つの受信音圧（Ｐムム
ＸＰ１ｍ）および透過法による２つの５！：信廿圧（Ｐ
ムｍ）（ｐｍりを得る（各２字の添字中、超ｉｔ波ビー
ム路程の前位のものを先に、後位のものを誂に示す。他
の記号の添字もこれと同じに解するものとする）。
ＸＰ１ｍ）および透過法による２つの５！：信廿圧（Ｐ
ムｍ）（ｐｍりを得る（各２字の添字中、超ｉｔ波ビー
ム路程の前位のものを先に、後位のものを誂に示す。他
の記号の添字もこれと同じに解するものとする）。
各受信音圧は次式のようになる。
反射法
Ｐムム＝Ｐム・ζム・ξム０・δムム・ξ０ム・マムＰ
）３１冨ＰＢφζ１・ｇＢｏ＠δ）ＩＩ・ξＯＢ・マ１
透過法 ｐＡ！ｌ ＝ ｐＡ＊ζム・ξムＯ＠７ｋＢ・ξＱｕａ
ηＢＰＢム ＝ ＰＢ・ζＢ・ξＢＯ拳７Ｂム・ξ０
ム・ηムここに６記ｇは次のとおりである。０内部号は
添記号の探触子（４）（６）、欠陥（Ｏの置換を行なっ
てんト番えるものとする。
）３１冨ＰＢφζ１・ｇＢｏ＠δ）ＩＩ・ξＯＢ・マ１
透過法 ｐＡ！ｌ ＝ ｐＡ＊ζム・ξムＯ＠７ｋＢ・ξＱｕａ
ηＢＰＢム ＝ ＰＢ・ζＢ・ξＢＯ拳７Ｂム・ξ０
ム・ηムここに６記ｇは次のとおりである。０内部号は
添記号の探触子（４）（６）、欠陥（Ｏの置換を行なっ
てんト番えるものとする。
ｐＡ人（ｐＢＢ 、 ｐＡＥ 、 ｐＢ人）：探触子図
を送信探触子とし、探触子図を受信探触子としたときの
受信音圧。
を送信探触子とし、探触子図を受信探触子としたときの
受信音圧。
ＰＡ （ＰＢ） ：探触子図の送信音圧。
４人（ζＢ）：探触子＾の送信効率（材面での入射効率
を含む）。
を含む）。
ξムＯ（ξＢＯ１ξＱＡ、ξＯＢ）：探触子（５）から
欠陥旬に至るビームバス中でのビーム の形状、ビームパス長さおよび材 質の違いに基づく結晶での散乱等 全ての影譬因子。
欠陥旬に至るビームバス中でのビーム の形状、ビームパス長さおよび材 質の違いに基づく結晶での散乱等 全ての影譬因子。
δＡＡ （δＢＢ） ：欠陥での反射係数。
ＴＡＢ （ｙＢ人）：欠陥での透過係数。
３７ｈ （？Ｂ） ：探舗子図の受信効率（材面で
の出射効率を含む）。
の出射効率を含む）。
こうして得た２つの反射音圧の積を２つの透過音圧の積
で割る演算を行うと次のようになる〇（欠陥の形状のみ
による定数）＝ｔ この演算値から常に一定のしきい値で欠陥の有無をやｊ
定することができる。
で割る演算を行うと次のようになる〇（欠陥の形状のみ
による定数）＝ｔ この演算値から常に一定のしきい値で欠陥の有無をやｊ
定することができる。
削紀演算愉は演算の槓故に等しいべき故、この場合２の
織平を行なって用カレベルを調整した評価ｖＫで評価す
ると取扱いが容易と２：ｃる。
織平を行なって用カレベルを調整した評価ｖＫで評価す
ると取扱いが容易と２：ｃる。
本発明はｓｒｉｇ己のオーステナイト系ステンレス耐Ｍ
鋳鋼管に限らず、超音波の減衰の場ｆｒ的な臣の大きい
材料、結晶粒の大きさ、方向、形状の農る材料りまたは
異方性をもつようｌ管以外の材料一般についても成立つ
。
鋳鋼管に限らず、超音波の減衰の場ｆｒ的な臣の大きい
材料、結晶粒の大きさ、方向、形状の農る材料りまたは
異方性をもつようｌ管以外の材料一般についても成立つ
。
（発明の効果）
以上のように、零宛鈎によると、超音波による内部欠陥
の非ｆＩＬ壊的探傷に関して、探触子各個の送信効率、
受信効率、材面での超音波の入射、出射効率の瀘い、ビ
ームの形状、拡がり。
の非ｆＩＬ壊的探傷に関して、探触子各個の送信効率、
受信効率、材面での超音波の入射、出射効率の瀘い、ビ
ームの形状、拡がり。
探触子の位置の［もビームバス中の材質Ｏ瀘いによる飲
乱◆、全ての変動または不確定要因の影響ｔ−除外し、
常に一定のしきい値でもってぬ定位鉦の欠陥の有無を＃
を夾に判定することが可り目と７２６゜
乱◆、全ての変動または不確定要因の影響ｔ−除外し、
常に一定のしきい値でもってぬ定位鉦の欠陥の有無を＃
を夾に判定することが可り目と７２６゜
添付図は本発明による探触子配置を示す図である。
（１）−−被検材、（Ｑ）−・欠陥、（４）（ト）・・
探触子。 （ムＪ３ＸＢＡＸＡＡＸＢＢ）・・ビームパス。 ＷＩｔｆ出−人代理人氏名 弁理士 角 １） 嘉 宏 ν 、・。 １祇袴１１ ｉ１鯉Δ猷眉−
探触子。 （ムＪ３ＸＢＡＸＡＡＸＢＢ）・・ビームパス。 ＷＩｔｆ出−人代理人氏名 弁理士 角 １） 嘉 宏 ν 、・。 １祇袴１１ ｉ１鯉Δ猷眉−
Claims (1)
- オーステナイト系ステンレス鋼の欠陥の発生する方向が
一定している場合に、２つの超音波探触子を欠陥を挾ん
で欠陥の向きに垂直となるよう配置し、その１つの探触
子を送信探触子とし他の探触子でその透過エコーを受信
する２探透過法と、１つの探触子で送受する１探反射法
とを各探触子について交互に行い、その反射で得た出力
の積を透過で得た出力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判定を行うことを特徴
とするオーステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043038A JPS61201159A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP60043038A JPS61201159A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201159A true JPS61201159A (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=12652738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043038A Pending JPS61201159A (ja) | 1984-07-13 | 1985-03-04 | オ−ステナイト系ステンレス鋼の超音波探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161145A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Hitachi Ltd | 超音波検査方法及び装置 |
| USRE48734E1 (en) | 2012-12-10 | 2021-09-14 | Arcelormittal | Method and apparatus for determining the health and remaining service life of austenitic steel reformer tubes and the like |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60043038A patent/JPS61201159A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161145A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Hitachi Ltd | 超音波検査方法及び装置 |
| USRE48734E1 (en) | 2012-12-10 | 2021-09-14 | Arcelormittal | Method and apparatus for determining the health and remaining service life of austenitic steel reformer tubes and the like |
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