JPS6350661B2 - - Google Patents
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- JPS6350661B2 JPS6350661B2 JP56145118A JP14511881A JPS6350661B2 JP S6350661 B2 JPS6350661 B2 JP S6350661B2 JP 56145118 A JP56145118 A JP 56145118A JP 14511881 A JP14511881 A JP 14511881A JP S6350661 B2 JPS6350661 B2 JP S6350661B2
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Classifications
-
- 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
- G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic 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
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は化学プラント用反応管等の溶接部にお
ける超音波探傷方法に関する。 水素製造装置用リフオーマーチユーブ等の各種
化学プラント用反応管について、その溶接部にお
ける欠陥発生の有無を判別し、更にはその寿命推
定を行うための検査方法には、大別して破壊検査
による方法と非破壊検査による方法とがある。 このうち破壊検査による場合では、反応炉内の
反応管から幾本かのサンプルを抜き取り、これに
ついて欠陥の有無、金属性質の変化を調べ、あわ
せて炉の傾向及び反応管の経年状態を推定する。
しかし、この方法では抜き取つたサンプルの経年
状態は確実に判明するが、炉内にある他の反応管
の経年状態についてはあくまでも推定の域を出な
い不確実性がある。これは、炉内反応管がバーナ
ーより直火を受ける部分或いは側壁より輻射熱を
受ける部分等の装入位置やその他の因子（例えば
バーナー位置、ドラフト状態、炉の形状）によつ
て、その経年変化状態が著しく左右されるためで
ある。加えて、破壊検査に要する費用は次の非破
壊検査のそれの10数倍につく欠点がある。 一方非破壊検査による場合では、次の放射線検
査（以下RTと称す）と超音波透過法による探傷
（以下UTと称す）とがある。前者のRTはＸ線や
γ線を使つて透視する方法であるため、疵の位置
や大きさを正確にとらえることができる半面、放
射線を行うため管内の触媒の抜出を行う必要があ
りコスト高となる。又放射線被ばくの問題があ
り、その取り扱いに難がある。例えばγ線の線源
にはコバルト60が使用されているが、その保管管
理も面倒であるし、検査に当る作業者は毎回その
被ばく線量を測定し厳重に注意しなければならな
い等安全性の点で問題がある。 これに対して、後者のUTは現在最も一般的に
利用されている。すなわち、Ｘ線やγ線のように
被ばくの問題がなく、しかも破壊検査のように高
度な技術や試験装置を必要としない利点を有する
ためである。しかし乍ら、UTによる場合では、
超音波が減衰することにより疵の有無を判別する
のであるが、超音波の減衰は疵だけでなく被検査
物の組織によつても生じることがある。このため
反応管の溶接部における欠陥の正確な判別には有
効な手段とはなり得なかつたのが実情である。 このように従来の方法ではいずれも一長一短が
あり、反応管の特に溶線部についてその欠陥の有
無を簡単、確実かつ安全に検査できる方法は見当
らない。本発明は上記UT法のもつ欠点を克服し
て、特に反応管の最も欠陥を生じ易い溶接部につ
いて、疵の有無を正確に把握できるようにした新
しいUT法による検査方法を提供するものであ
り、これによつて化学プラント用反応管の使用時
における爆発、リーク等のトラブルを未然に防止
できるようにすることを究極の目的としている。 以下本発明について詳述する。本発明の方法
は、UTの結果と破壊検査による結果とを対応さ
せ、下記の評点法による評点値を用いることによ
つて、UT法のもつ欠点を補填し、簡単かつ正確
に反応管の溶接部における欠陥の有無を判別する
方法である。 すなわち、評点とは、超音波水浸透過法によ
り、あらかじめ反応管の肉厚中央部を超音波が軸
方向に透過するように探触子をセツテイングし、
反応管継手部分（溶接線）とその近傍の母材の各
透過性を個別に測定し、これらの値からその金属
材料のもつマクロ的な影響を取り除き、その溶接
部の透過性を評価する評価点である。 ここにおいて、評点による評価は次の評点公式
によつて示される。 評点＝Ｗ（dB）−（Ｔ（dB）＋Ｂ（dB）／２ Ｗ（dB）：溶接線を挾む第１被溶接母材と第
２被溶接母材間で溶接線を通る溶接部の軸
方向の最大飽和透過デシベル数 Ｔ（dB）：溶接線近傍における第１被溶接母
材の軸方向の最大飽和透過デシベル数 Ｂ（dB）：溶接線近傍における第２被溶接母
材の軸方向の最大飽和透過デシベル数 なお、上記の評点公式では各母材の透過デシベ
ル数Ｔ（dB）、Ｂ（dB）の平均値と溶接部におけ
る透過デシベル数Ｗ（dB）値との差をもつて評価
するようにしているが、これは右辺に任意の定数
を乗じて評価するようにしてもよい。すなわち、
評点は要するにＴ（dB）値とＢ（dB）値の和とこ
れに対するＷ（dB）値の差をもつて評価されるも
のである。 しかして、本法を実施するに当つては、上記の
Ｗ（dB）、Ｔ（dB）、Ｂ（dB）を検出しなければな
らない。第１〜３図はこの各透過デシベル数を測
定するための第１被溶接母材Top、溶接部Ｗ、第
２被溶接母材Bottomにおける探傷実施状況を示
している。すなわち、管の外表面に軸方向に所定
間隔で一対の送信探触子Ｔと受信探触子Ｒをセツ
テイングし、管肉厚の中央部を軸方向に超音波Ｓ
を通しその透過デシベル数を測定する作業を、そ
の第１被溶接母材Topから溶接線WLを通る溶接
部、次いで第２被溶接母材Bottomの側にと順次
移動して行うことにより、上記必要な値は容易に
得られる。そして、この作業は管の周方向の適数
箇所で同様に行われる。このようにして得られた
透過デシベル数を前記評点公式に代入すれば、溶
接部の周方向各部における評点値が算出される。 一方、この測定結果によつて得られる評点値を
もつて、その欠陥の有無を有効に把握推定するた
めには、予めそれと比較すべき基準評点値を定め
ておかねばならない。この基準評点値は、上記各
透過デシベル数の測定値を評点公式に代入して得
られた評点値と、その検査に係る管体を実際に破
壊検査に供して得られた結果との対応に基いて、
予め検査する反応管の種類毎に定められる。 この基準評点値を定める場合の具体例を掲げる
と、次の通りである。下記表は、ある反応炉で使
用した反応管の溶接部について、その周方向20箇
所のUTによる透過デシベル数を測定し、これに
よつて求められた評点値と、破壊検査による結果
とを対比して示している。
ける超音波探傷方法に関する。 水素製造装置用リフオーマーチユーブ等の各種
化学プラント用反応管について、その溶接部にお
ける欠陥発生の有無を判別し、更にはその寿命推
定を行うための検査方法には、大別して破壊検査
による方法と非破壊検査による方法とがある。 このうち破壊検査による場合では、反応炉内の
反応管から幾本かのサンプルを抜き取り、これに
ついて欠陥の有無、金属性質の変化を調べ、あわ
せて炉の傾向及び反応管の経年状態を推定する。
しかし、この方法では抜き取つたサンプルの経年
状態は確実に判明するが、炉内にある他の反応管
の経年状態についてはあくまでも推定の域を出な
い不確実性がある。これは、炉内反応管がバーナ
ーより直火を受ける部分或いは側壁より輻射熱を
受ける部分等の装入位置やその他の因子（例えば
バーナー位置、ドラフト状態、炉の形状）によつ
て、その経年変化状態が著しく左右されるためで
ある。加えて、破壊検査に要する費用は次の非破
壊検査のそれの10数倍につく欠点がある。 一方非破壊検査による場合では、次の放射線検
査（以下RTと称す）と超音波透過法による探傷
（以下UTと称す）とがある。前者のRTはＸ線や
γ線を使つて透視する方法であるため、疵の位置
や大きさを正確にとらえることができる半面、放
射線を行うため管内の触媒の抜出を行う必要があ
りコスト高となる。又放射線被ばくの問題があ
り、その取り扱いに難がある。例えばγ線の線源
にはコバルト60が使用されているが、その保管管
理も面倒であるし、検査に当る作業者は毎回その
被ばく線量を測定し厳重に注意しなければならな
い等安全性の点で問題がある。 これに対して、後者のUTは現在最も一般的に
利用されている。すなわち、Ｘ線やγ線のように
被ばくの問題がなく、しかも破壊検査のように高
度な技術や試験装置を必要としない利点を有する
ためである。しかし乍ら、UTによる場合では、
超音波が減衰することにより疵の有無を判別する
のであるが、超音波の減衰は疵だけでなく被検査
物の組織によつても生じることがある。このため
反応管の溶接部における欠陥の正確な判別には有
効な手段とはなり得なかつたのが実情である。 このように従来の方法ではいずれも一長一短が
あり、反応管の特に溶線部についてその欠陥の有
無を簡単、確実かつ安全に検査できる方法は見当
らない。本発明は上記UT法のもつ欠点を克服し
て、特に反応管の最も欠陥を生じ易い溶接部につ
いて、疵の有無を正確に把握できるようにした新
しいUT法による検査方法を提供するものであ
り、これによつて化学プラント用反応管の使用時
における爆発、リーク等のトラブルを未然に防止
できるようにすることを究極の目的としている。 以下本発明について詳述する。本発明の方法
は、UTの結果と破壊検査による結果とを対応さ
せ、下記の評点法による評点値を用いることによ
つて、UT法のもつ欠点を補填し、簡単かつ正確
に反応管の溶接部における欠陥の有無を判別する
方法である。 すなわち、評点とは、超音波水浸透過法によ
り、あらかじめ反応管の肉厚中央部を超音波が軸
方向に透過するように探触子をセツテイングし、
反応管継手部分（溶接線）とその近傍の母材の各
透過性を個別に測定し、これらの値からその金属
材料のもつマクロ的な影響を取り除き、その溶接
部の透過性を評価する評価点である。 ここにおいて、評点による評価は次の評点公式
によつて示される。 評点＝Ｗ（dB）−（Ｔ（dB）＋Ｂ（dB）／２ Ｗ（dB）：溶接線を挾む第１被溶接母材と第
２被溶接母材間で溶接線を通る溶接部の軸
方向の最大飽和透過デシベル数 Ｔ（dB）：溶接線近傍における第１被溶接母
材の軸方向の最大飽和透過デシベル数 Ｂ（dB）：溶接線近傍における第２被溶接母
材の軸方向の最大飽和透過デシベル数 なお、上記の評点公式では各母材の透過デシベ
ル数Ｔ（dB）、Ｂ（dB）の平均値と溶接部におけ
る透過デシベル数Ｗ（dB）値との差をもつて評価
するようにしているが、これは右辺に任意の定数
を乗じて評価するようにしてもよい。すなわち、
評点は要するにＴ（dB）値とＢ（dB）値の和とこ
れに対するＷ（dB）値の差をもつて評価されるも
のである。 しかして、本法を実施するに当つては、上記の
Ｗ（dB）、Ｔ（dB）、Ｂ（dB）を検出しなければな
らない。第１〜３図はこの各透過デシベル数を測
定するための第１被溶接母材Top、溶接部Ｗ、第
２被溶接母材Bottomにおける探傷実施状況を示
している。すなわち、管の外表面に軸方向に所定
間隔で一対の送信探触子Ｔと受信探触子Ｒをセツ
テイングし、管肉厚の中央部を軸方向に超音波Ｓ
を通しその透過デシベル数を測定する作業を、そ
の第１被溶接母材Topから溶接線WLを通る溶接
部、次いで第２被溶接母材Bottomの側にと順次
移動して行うことにより、上記必要な値は容易に
得られる。そして、この作業は管の周方向の適数
箇所で同様に行われる。このようにして得られた
透過デシベル数を前記評点公式に代入すれば、溶
接部の周方向各部における評点値が算出される。 一方、この測定結果によつて得られる評点値を
もつて、その欠陥の有無を有効に把握推定するた
めには、予めそれと比較すべき基準評点値を定め
ておかねばならない。この基準評点値は、上記各
透過デシベル数の測定値を評点公式に代入して得
られた評点値と、その検査に係る管体を実際に破
壊検査に供して得られた結果との対応に基いて、
予め検査する反応管の種類毎に定められる。 この基準評点値を定める場合の具体例を掲げる
と、次の通りである。下記表は、ある反応炉で使
用した反応管の溶接部について、その周方向20箇
所のUTによる透過デシベル数を測定し、これに
よつて求められた評点値と、破壊検査による結果
とを対比して示している。
【表】
【表】
なお、第４〜６図はこの反応管の第１被溶接母
材Top、溶接部及び第２被溶接母材Botについ
て、各々周方向20箇所の透過デシベル数を各検査
入力デシベル数と共にプロツトしたものである。 上表のように、評点値と破壊検査の結果とを対
応させて比較検討すると、この例においては評点
値が−7.5〜−８以下の値を示すとき、その肉厚
中央部にフイツシヤー（小さな疵）を発生してい
る確率のきわめて高いことが判る。従つて、この
場合基準評点値を−7.5と定めこれ以下の値を示
す場合欠陥ありと判別することができ、更には炉
の傾向も判断することができる。 このように、反応管の所定位置でその透過デシ
ベル数を測定し、それによつて算出される評点値
を予め破壊検査の結果との対応により定められる
基準評点値と比較することによつて、母材の組織
による超音波の減衰があつてもその影響を除いた
状態で検査できるのでその反応管の溶接部におけ
る欠陥の有無を簡単、確実に把握することがで
き、ひいてはその有効な寿命推定手段ともなり得
るものである。 以上のように、本発明の方法によれば、従来
UT法のもつ欠点を克服解消して、化学プラント
用反応管の使用期間中における欠陥発生の有無を
母材の組織による超音波の減衰があつてもその影
響を除いた状態で簡単、確実に調査することがで
き、これにより反応管の使用時におけるトラブル
発生を未然に防止することが可能となる。
材Top、溶接部及び第２被溶接母材Botについ
て、各々周方向20箇所の透過デシベル数を各検査
入力デシベル数と共にプロツトしたものである。 上表のように、評点値と破壊検査の結果とを対
応させて比較検討すると、この例においては評点
値が−7.5〜−８以下の値を示すとき、その肉厚
中央部にフイツシヤー（小さな疵）を発生してい
る確率のきわめて高いことが判る。従つて、この
場合基準評点値を−7.5と定めこれ以下の値を示
す場合欠陥ありと判別することができ、更には炉
の傾向も判断することができる。 このように、反応管の所定位置でその透過デシ
ベル数を測定し、それによつて算出される評点値
を予め破壊検査の結果との対応により定められる
基準評点値と比較することによつて、母材の組織
による超音波の減衰があつてもその影響を除いた
状態で検査できるのでその反応管の溶接部におけ
る欠陥の有無を簡単、確実に把握することがで
き、ひいてはその有効な寿命推定手段ともなり得
るものである。 以上のように、本発明の方法によれば、従来
UT法のもつ欠点を克服解消して、化学プラント
用反応管の使用期間中における欠陥発生の有無を
母材の組織による超音波の減衰があつてもその影
響を除いた状態で簡単、確実に調査することがで
き、これにより反応管の使用時におけるトラブル
発生を未然に防止することが可能となる。
第１図、第２図及び第３図は、第１被溶接母
材、溶接部及び第２被溶接母材の各透過デシベル
数を測定するための探傷実施状態を示す断面説明
図である。第４図、第５図及び第６図は、反応管
の溶接部一例について第１被溶接母材、溶接部及
び第２被溶接母材の各々周方向20箇所の透過飽和
デシベル数の最大と最小をプロツトしして表わす
図である。
材、溶接部及び第２被溶接母材の各透過デシベル
数を測定するための探傷実施状態を示す断面説明
図である。第４図、第５図及び第６図は、反応管
の溶接部一例について第１被溶接母材、溶接部及
び第２被溶接母材の各々周方向20箇所の透過飽和
デシベル数の最大と最小をプロツトしして表わす
図である。
Claims (1)
- １ 超音波透過法により、溶接線近傍の第１被溶
接部材と第２被溶接部材、及び溶接線を通る溶接
部の各軸方向の透過デシベル数Ｔ（dB），Ｂ
（dB）、及びＷ（dB）を検出し、Ｔ（dB）値とＢ
（dB）値の和に対するＷ（dB）値の差の値をもつ
て溶接部における欠陥の有無を判別することを特
徴とする超音波探傷による反応管の溶接部におけ
る探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145118A JPS5847252A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 超音波探傷による反応管の溶接部における探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145118A JPS5847252A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 超音波探傷による反応管の溶接部における探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847252A JPS5847252A (ja) | 1983-03-18 |
| JPS6350661B2 true JPS6350661B2 (ja) | 1988-10-11 |
Family
ID=15377804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145118A Granted JPS5847252A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 超音波探傷による反応管の溶接部における探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847252A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6029661A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-15 | Kubota Ltd | 溶接部の超音波探傷装置 |
| JPS6082857A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Kubota Ltd | 遠心鋳造管の超音波探傷方法 |
| JPS6082856A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Kubota Ltd | 管母材部の超音波探傷方法 |
| JPS6196405A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Osaka Gas Co Ltd | 腐食検査方法 |
| US4685334A (en) * | 1986-01-27 | 1987-08-11 | The Babcock & Wilcox Company | Method for ultrasonic detection of hydrogen damage in boiler tubes |
| JPH0428468A (ja) * | 1990-05-21 | 1992-01-31 | Ube Ind Ltd | アルミニウム鋳物の製造方法 |
| DE69816585T2 (de) * | 1998-01-16 | 2004-05-13 | Daido Tokushuko K.K., Nagoya | Methode zu Untersuchung von Metall-Verbunden mittels Ultraschall |
| CN105259250A (zh) * | 2015-09-21 | 2016-01-20 | 太原科技大学 | 一种超声导波阵列检测焊缝完整性的方法 |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP56145118A patent/JPS5847252A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847252A (ja) | 1983-03-18 |
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