JPS6125097B2 - - Google Patents
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- JPS6125097B2 JPS6125097B2 JP54047209A JP4720979A JPS6125097B2 JP S6125097 B2 JPS6125097 B2 JP S6125097B2 JP 54047209 A JP54047209 A JP 54047209A JP 4720979 A JP4720979 A JP 4720979A JP S6125097 B2 JPS6125097 B2 JP S6125097B2
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 19
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、継目無鋼管の超音波探傷方法に関
するものである。
するものである。
従来の継目無鋼管の超音波探傷においては、軸
方向の欠陥の検出を主目的としており、すなわち
探触子から接触媒質を通して鋼管に超音波を斜入
射して円周方向に伝播させて全面全長探触子を走
査しているが、鋼管内、外面で欠陥に対して反射
屈折角度が異なるために夫々の欠陥検出感度に差
異があり、一般に内面疵が外面疵よりも感度が低
いので内面疵を基準として探傷装置の感度調整を
行なつているために外面疵に対しては高感度にな
つている。例えば、内面肉厚の５％の人工疵で感
度調整を行なつて設定レベル以上を欠陥指示を不
合格にすると、外面疵のはるかに浅い欠陥の超音
波指示が該設定レベルに達して不合格になるいわ
ゆる過大評価がなされて生産者危険となる。すな
わち、内、外面を同一の保証水準では検査できな
いのであつて、いま内面疵を基準にすれば外面疵
は小欠陥（1/2〜1/3程度の浅い欠陥）でも検出さ
れることになつて合理性を欠くことになり、した
がつて生産者損失となつて望ましくないことであ
る。この問題点を接触媒質を水とした水浸法によ
る場合についてさらに詳述すると、第１図におい
て、探触子１からの超音波は水２の中を通つて鋼
管３の管肉内に斜入射されて屈折して内面ID1点
に到達して反射し、さらに外面OD1点に達して同
様に反射して内面ID2点に、また反射して外面
OD2点、ついで内面ID3点、外面OD3点、内面ID4
点、外面OD4点等と管肉内を伝播し続けるが、も
し欠陥がない場合には該超音波は探触子に戻らな
いので探触子１は受信エコーを得ることができな
い。これを第２図に示す共通ゲート方式のブラウ
ン管図形で説明すれば、なお該図形は内面疵の反
射エコー４および外面疵の反射エコー５のMAス
コープを重畳したもので、６は表面エコーをあら
わしていて、いま内、または外面に欠陥、あるい
は感度調整用人工疵があるものとし、鋼管３が回
転しているときに内、外面疵が第１図において
ID1―ID2―ID3―ID4またはOD1―OD2―OD3―
OD4と通過すると各々の疵の反射エコー４，５は
第２図においてID1〜ID4またはOD1〜OD4の位置
にあらわれている。なお、同図においては内面疵
の反射エコー４は点線、外面疵の反射エコー５は
実線で示している。一般の自動探傷装置では第２
図にあらわしたように内面および外面の範囲をカ
バーできる共通ゲートG1を設定していてこの図
例ではID2，OD2の位置に範囲設定をしている
が、該ゲート範囲にあらわれる超音波エコーだけ
を記録、警報、合否判定レベル設定内に用いるの
でこの場合は内面疵反射エコーID2および外面疵
反射エコーOD2だけが使用されることになる。ま
た、同図において、外面疵反射エコーOD2は内面
疵反射エコーID2の大きさよりはるかに大きくて
約２倍であつて、該感度差７は鋼管寸法に関係す
るが一般に６〜10dB（２〜３倍）であり、この
感度差が前述した問題点の原因であるとされ、前
記ゲートG1に入つたエコーが内面疵によるもの
か、あるいは外面疵によるものかの区別ができ
ず、同一深さの内、外面人工疵を使用して感度調
整を行なつたときは、内面疵反射エコーID2を基
準として感度の調整をし、この条件で同一深さの
外面疵を探傷すると外面疵反射エコーOD2が得ら
れるが、設定レベルよりもはるかに大きいことに
なり、これは前述したように外面に浅い欠陥があ
ると設定レベルと同程度の反射エコーが得られて
不合理となり、また生産者損失となることにな
る。なお、この感度差はまた軸方向走査のときに
はビーム路程の相違として生じ、さらに電縫鋼管
の溶接部の超音波探傷の際にも、探触子を回転、
鋼管を直進させる回転探触子型超音波探傷および
直接々触方式による超音波探傷の場合にも起る共
通の問題点であるとされている。
方向の欠陥の検出を主目的としており、すなわち
探触子から接触媒質を通して鋼管に超音波を斜入
射して円周方向に伝播させて全面全長探触子を走
査しているが、鋼管内、外面で欠陥に対して反射
屈折角度が異なるために夫々の欠陥検出感度に差
異があり、一般に内面疵が外面疵よりも感度が低
いので内面疵を基準として探傷装置の感度調整を
行なつているために外面疵に対しては高感度にな
つている。例えば、内面肉厚の５％の人工疵で感
度調整を行なつて設定レベル以上を欠陥指示を不
合格にすると、外面疵のはるかに浅い欠陥の超音
波指示が該設定レベルに達して不合格になるいわ
ゆる過大評価がなされて生産者危険となる。すな
わち、内、外面を同一の保証水準では検査できな
いのであつて、いま内面疵を基準にすれば外面疵
は小欠陥（1/2〜1/3程度の浅い欠陥）でも検出さ
れることになつて合理性を欠くことになり、した
がつて生産者損失となつて望ましくないことであ
る。この問題点を接触媒質を水とした水浸法によ
る場合についてさらに詳述すると、第１図におい
て、探触子１からの超音波は水２の中を通つて鋼
管３の管肉内に斜入射されて屈折して内面ID1点
に到達して反射し、さらに外面OD1点に達して同
様に反射して内面ID2点に、また反射して外面
OD2点、ついで内面ID3点、外面OD3点、内面ID4
点、外面OD4点等と管肉内を伝播し続けるが、も
し欠陥がない場合には該超音波は探触子に戻らな
いので探触子１は受信エコーを得ることができな
い。これを第２図に示す共通ゲート方式のブラウ
ン管図形で説明すれば、なお該図形は内面疵の反
射エコー４および外面疵の反射エコー５のMAス
コープを重畳したもので、６は表面エコーをあら
わしていて、いま内、または外面に欠陥、あるい
は感度調整用人工疵があるものとし、鋼管３が回
転しているときに内、外面疵が第１図において
ID1―ID2―ID3―ID4またはOD1―OD2―OD3―
OD4と通過すると各々の疵の反射エコー４，５は
第２図においてID1〜ID4またはOD1〜OD4の位置
にあらわれている。なお、同図においては内面疵
の反射エコー４は点線、外面疵の反射エコー５は
実線で示している。一般の自動探傷装置では第２
図にあらわしたように内面および外面の範囲をカ
バーできる共通ゲートG1を設定していてこの図
例ではID2，OD2の位置に範囲設定をしている
が、該ゲート範囲にあらわれる超音波エコーだけ
を記録、警報、合否判定レベル設定内に用いるの
でこの場合は内面疵反射エコーID2および外面疵
反射エコーOD2だけが使用されることになる。ま
た、同図において、外面疵反射エコーOD2は内面
疵反射エコーID2の大きさよりはるかに大きくて
約２倍であつて、該感度差７は鋼管寸法に関係す
るが一般に６〜10dB（２〜３倍）であり、この
感度差が前述した問題点の原因であるとされ、前
記ゲートG1に入つたエコーが内面疵によるもの
か、あるいは外面疵によるものかの区別ができ
ず、同一深さの内、外面人工疵を使用して感度調
整を行なつたときは、内面疵反射エコーID2を基
準として感度の調整をし、この条件で同一深さの
外面疵を探傷すると外面疵反射エコーOD2が得ら
れるが、設定レベルよりもはるかに大きいことに
なり、これは前述したように外面に浅い欠陥があ
ると設定レベルと同程度の反射エコーが得られて
不合理となり、また生産者損失となることにな
る。なお、この感度差はまた軸方向走査のときに
はビーム路程の相違として生じ、さらに電縫鋼管
の溶接部の超音波探傷の際にも、探触子を回転、
鋼管を直進させる回転探触子型超音波探傷および
直接々触方式による超音波探傷の場合にも起る共
通の問題点であるとされている。
ついで、第二の問題点である検出した欠陥が
内、あるいは外面のいずれの欠陥であるか区別で
きないことについて述べると、これは不合格にな
つた鋼管の欠点を除去しようとする場合に必要で
あり、また探傷結果を品質管理の目的に使用する
ときにも重要な情報であつて、従来その判別のた
めに手動による超音波探傷でビーム路程差から判
定し、または他の非破壊検査法の併用によつてな
されているが、ともに経済的な方法でないとされ
ている。
内、あるいは外面のいずれの欠陥であるか区別で
きないことについて述べると、これは不合格にな
つた鋼管の欠点を除去しようとする場合に必要で
あり、また探傷結果を品質管理の目的に使用する
ときにも重要な情報であつて、従来その判別のた
めに手動による超音波探傷でビーム路程差から判
定し、または他の非破壊検査法の併用によつてな
されているが、ともに経済的な方法でないとされ
ている。
この発明は、このような現状から提示されたも
ので、内、および外面を夫々個別ゲートにすると
ともにパルスダツクＰ―DACを採用することに
よつて、感度差をなくし、かつ内、または外面疵
の判別を可能にした継目無鋼管の超音波探傷方法
を提供することを目的としている。
ので、内、および外面を夫々個別ゲートにすると
ともにパルスダツクＰ―DACを採用することに
よつて、感度差をなくし、かつ内、または外面疵
の判別を可能にした継目無鋼管の超音波探傷方法
を提供することを目的としている。
つぎに、この発明の実施例について説明すれ
ば、ブラウン管図形を示す第３図において、内面
疵ゲートG2および外面疵ゲートG3からなる個別
ゲート方式を設定することで内面欠陥か外面欠陥
かの区別が容易にできて内、外面別々に記録、警
報、合否判定設定レベル等の調整が可能となり、
ついで感度差の解消のためにパルスダツクスＰ―
DACを採用し、外面疵ゲートG3に入つた超音波
信号を電気的に補正して内面疵ゲートG2に入つ
た信号と同一レベルに調整するようにしたもので
ある。従来の超波探傷でもDAC回路（距離・振
幅補正回路、Distance Amplitude Correction
Circuit）を採用したものがあるが、補正範囲が
狭少であつて上述の感度差の解消には適用し難
く、そのためのDAC機能として10〜15dB／３〜
５mmの補正量をもち、かつゲート端部でパルス的
に作動させる必要があり、第３図に示す図形例は
外面疵エコーOD2を内面疵エコーDD2を同一高さ
さに補正したものである。
ば、ブラウン管図形を示す第３図において、内面
疵ゲートG2および外面疵ゲートG3からなる個別
ゲート方式を設定することで内面欠陥か外面欠陥
かの区別が容易にできて内、外面別々に記録、警
報、合否判定設定レベル等の調整が可能となり、
ついで感度差の解消のためにパルスダツクスＰ―
DACを採用し、外面疵ゲートG3に入つた超音波
信号を電気的に補正して内面疵ゲートG2に入つ
た信号と同一レベルに調整するようにしたもので
ある。従来の超波探傷でもDAC回路（距離・振
幅補正回路、Distance Amplitude Correction
Circuit）を採用したものがあるが、補正範囲が
狭少であつて上述の感度差の解消には適用し難
く、そのためのDAC機能として10〜15dB／３〜
５mmの補正量をもち、かつゲート端部でパルス的
に作動させる必要があり、第３図に示す図形例は
外面疵エコーOD2を内面疵エコーDD2を同一高さ
さに補正したものである。
ここで、10〜15dB／３〜５mmの補正量を必要
とする根拠について説明する。
とする根拠について説明する。
継目鋼管の超音波探傷の場合、管外径及び肉厚
にもよるが、例えばボイラ用鋼管等では外径31.8
mm〜76.2mm程度の肉厚では３mm〜4.5mm程度の寸
法を超音波探傷する。この場合、内面及び外面
（第３図のゲートG2，G3）にそれぞれゲートを設
定する。このときのゲートG2，G3の中心距離は
次式により求められる。
にもよるが、例えばボイラ用鋼管等では外径31.8
mm〜76.2mm程度の肉厚では３mm〜4.5mm程度の寸
法を超音波探傷する。この場合、内面及び外面
（第３図のゲートG2，G3）にそれぞれゲートを設
定する。このときのゲートG2，G3の中心距離は
次式により求められる。
鋼中横波に換算してビーム路程X0.5は、
で求められる。
β；内面増加角、 θ；鋼中屈折角
Ｄ；管外径（mm）、ｔ；管肉厚（mm）
今、Ｄ＝31.8，ｔ＝３とし、屈折角θは継目無
鋼管では一般に35゜〜40゜の範囲であるから、こ
の場合のゲートG2，G3の距離、即ち鋼中横波換
算ビーム路程X0.5は、X0.5＝3.9〜4.3mmとなる。
また、Ｄ＝76.2，ｔ＝4.5では、X0.5＝5.6〜6.2mm
となる。すなわち、、距離は３mm〜５mmとなる。
これらの寸法の鋼管に超音波探傷を実施した時は
内面及び外面の感度差は実験結果によれば、最大
10〜15dBとなる。従つて、ビーム路程差３mm〜
５mmで内面及び外面疵の感度差は10〜15dBであ
るから、この数値を補正するパルス的ダツクＰ―
DACの補正量は10〜15dB／３〜５mmが必要とな
り、 この補正量で補正することにより内外面探傷感
度を均等にさせることができる。
鋼管では一般に35゜〜40゜の範囲であるから、こ
の場合のゲートG2，G3の距離、即ち鋼中横波換
算ビーム路程X0.5は、X0.5＝3.9〜4.3mmとなる。
また、Ｄ＝76.2，ｔ＝4.5では、X0.5＝5.6〜6.2mm
となる。すなわち、、距離は３mm〜５mmとなる。
これらの寸法の鋼管に超音波探傷を実施した時は
内面及び外面の感度差は実験結果によれば、最大
10〜15dBとなる。従つて、ビーム路程差３mm〜
５mmで内面及び外面疵の感度差は10〜15dBであ
るから、この数値を補正するパルス的ダツクＰ―
DACの補正量は10〜15dB／３〜５mmが必要とな
り、 この補正量で補正することにより内外面探傷感
度を均等にさせることができる。
なお、鋼管寸法50.8×6.0mm、内外面人工疵の
深さ0.30mm、幅0.2mm、長さ25mm、探触子
5Z20lLF60に対する実験例について説明すると、
第４ａ，４ｂ図は従来探傷方法による夫々外面疵
および内面疵のブラウン管図形、第５ａ，５ｂ図
はこの発明を適用した夫々外面疵および内面疵の
図形であつて、これ等から内、外面疵の感度差が
補正されて同一水準に調整されていることが知ら
れている。
深さ0.30mm、幅0.2mm、長さ25mm、探触子
5Z20lLF60に対する実験例について説明すると、
第４ａ，４ｂ図は従来探傷方法による夫々外面疵
および内面疵のブラウン管図形、第５ａ，５ｂ図
はこの発明を適用した夫々外面疵および内面疵の
図形であつて、これ等から内、外面疵の感度差が
補正されて同一水準に調整されていることが知ら
れている。
さらに、内、外面に別々の探触子を使用して
夫々の探傷器ユニツトで超音波探傷を施せば、上
述の二問題点を解決できるが、設備が倍増するの
で経済的でない。
夫々の探傷器ユニツトで超音波探傷を施せば、上
述の二問題点を解決できるが、設備が倍増するの
で経済的でない。
第１図は、継目無鋼管の超音波探傷の説明図、
第２図は、従来の共通ゲート方式超音波探傷のブ
ラウン管図形例図、第３図は、この発明に係るブ
ラウン管図形例図、第４ａ，４ｂ図は、従来超音
波探傷方法による内および外面疵のブラウン管図
形例図、第５ａ，５ｂ図は、この発明に係る方法
による内および外面疵のブラウン管図形例図であ
る。 １……探触子、２……接触媒質（水）、３……
継目無鋼管、４……内面疵反射エコー、５……外
面疵反射エコー、６……表面エコー、７……感度
差。
第２図は、従来の共通ゲート方式超音波探傷のブ
ラウン管図形例図、第３図は、この発明に係るブ
ラウン管図形例図、第４ａ，４ｂ図は、従来超音
波探傷方法による内および外面疵のブラウン管図
形例図、第５ａ，５ｂ図は、この発明に係る方法
による内および外面疵のブラウン管図形例図であ
る。 １……探触子、２……接触媒質（水）、３……
継目無鋼管、４……内面疵反射エコー、５……外
面疵反射エコー、６……表面エコー、７……感度
差。
Claims (1)
- １ 鋼管の内面および外面の反射エコーを夫々個
別のゲートで検出するとともに、内外面探傷感度
を均等するように、10〜15dB／３〜５mmの補正
量をもち、かつゲート端部でパルス的に作動させ
る距離・振幅補正を行なうことを特徴とする継目
無鋼管の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4720979A JPS55140147A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Supersonic flaw detection for steel pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4720979A JPS55140147A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Supersonic flaw detection for steel pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55140147A JPS55140147A (en) | 1980-11-01 |
| JPS6125097B2 true JPS6125097B2 (ja) | 1986-06-13 |
Family
ID=12768754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4720979A Granted JPS55140147A (en) | 1979-04-19 | 1979-04-19 | Supersonic flaw detection for steel pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55140147A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016042043A (ja) * | 2014-08-15 | 2016-03-31 | 出光興産株式会社 | 外面腐食検査装置及び外面腐食検査方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5957309B2 (ja) | 2012-06-21 | 2016-07-27 | 高周波熱錬株式会社 | ラックバー及びラックバー形成用歯型 |
-
1979
- 1979-04-19 JP JP4720979A patent/JPS55140147A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016042043A (ja) * | 2014-08-15 | 2016-03-31 | 出光興産株式会社 | 外面腐食検査装置及び外面腐食検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55140147A (en) | 1980-11-01 |
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