JPH0618485A - 鋼管の超音波斜角探傷方法 - Google Patents
鋼管の超音波斜角探傷方法Info
- Publication number
- JPH0618485A JPH0618485A JP4172786A JP17278692A JPH0618485A JP H0618485 A JPH0618485 A JP H0618485A JP 4172786 A JP4172786 A JP 4172786A JP 17278692 A JP17278692 A JP 17278692A JP H0618485 A JPH0618485 A JP H0618485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- flaw detection
- ultrasonic
- detection method
- angle
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 肉厚方向から傾いた鋼管の内部欠陥を精度良
く検出する。 【構成】 被探傷材に屈折角が０〜３５度となるように
縦波超音波を入射し、肉厚方向から５５〜９０度傾いた
面に広がる内部欠陥を探傷する鋼管の超音波斜角探傷方
法。
く検出する。 【構成】 被探傷材に屈折角が０〜３５度となるように
縦波超音波を入射し、肉厚方向から５５〜９０度傾いた
面に広がる内部欠陥を探傷する鋼管の超音波斜角探傷方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鋼管の超音波探傷方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】製造された鋼管の内部欠陥の有無を検査
するために、超音波探傷が行われる。この鋼管の超音波
探傷には、鋼管の表面に平行に伸展した欠陥には、鋼管
の表面と直角方向、すなわち肉厚方向に超音波を入射す
る垂直探傷法が用いられるが、鋼管の表面に対して傾い
た面に広がる欠陥には、斜角探傷法が用いられる。
するために、超音波探傷が行われる。この鋼管の超音波
探傷には、鋼管の表面に平行に伸展した欠陥には、鋼管
の表面と直角方向、すなわち肉厚方向に超音波を入射す
る垂直探傷法が用いられるが、鋼管の表面に対して傾い
た面に広がる欠陥には、斜角探傷法が用いられる。
【０００３】上述した鋼管の斜角探傷法は、超音波を肉
厚方向からある程度傾けて円周方向および軸方向に入射
し、超音波を伝播させて鋼管の全面にわたって探傷する
ものである。この鋼管の斜角探傷法において用いられる
波動モードは、通常横波であり、円周方向に伝播させる
場合で、肉厚／外径（通常ｔ／Ｄという）が２６．３％
を超える鋼管を探傷するときには、縦波を斜角で入射
し、屈折させて横波に変換させる波動モード変換により
行われる。
厚方向からある程度傾けて円周方向および軸方向に入射
し、超音波を伝播させて鋼管の全面にわたって探傷する
ものである。この鋼管の斜角探傷法において用いられる
波動モードは、通常横波であり、円周方向に伝播させる
場合で、肉厚／外径（通常ｔ／Ｄという）が２６．３％
を超える鋼管を探傷するときには、縦波を斜角で入射
し、屈折させて横波に変換させる波動モード変換により
行われる。
【０００４】超音波を鋼管内に入射する際には、超音波
を効率よく入射させるために、鋼管と超音波探触子との
間に水やグリセリン等の接触媒質を介在させて行うよう
にしている。そして、接触媒質が水の場合、横波の通過
しやすさを示す音圧往復通過率をみると、図２のグラフ
に示すように、屈折角が３７〜３８°でもっとも高く、
３７°より小さい角度では急激に低下し、３３°付近で
０になった後ふたたび高くなり、２８〜２９°でピーク
（３７〜３８°のピークよりも１／３以下の値）とな
り、それよりも小さい角度では０°で０となるように次
第に低下していく。
を効率よく入射させるために、鋼管と超音波探触子との
間に水やグリセリン等の接触媒質を介在させて行うよう
にしている。そして、接触媒質が水の場合、横波の通過
しやすさを示す音圧往復通過率をみると、図２のグラフ
に示すように、屈折角が３７〜３８°でもっとも高く、
３７°より小さい角度では急激に低下し、３３°付近で
０になった後ふたたび高くなり、２８〜２９°でピーク
（３７〜３８°のピークよりも１／３以下の値）とな
り、それよりも小さい角度では０°で０となるように次
第に低下していく。
【０００５】一方、屈折角が３８°以上では徐々に低下
した後、ほぼ７５°から急激に低下し、９０°では全く
通過しなくなるというように、横波は屈折角によって探
傷の感度が変化するという性質をもっており、一般的に
は横波を使用して斜角探傷を行う場合には、屈折角が３
５°以上で行うことが望ましい。
した後、ほぼ７５°から急激に低下し、９０°では全く
通過しなくなるというように、横波は屈折角によって探
傷の感度が変化するという性質をもっており、一般的に
は横波を使用して斜角探傷を行う場合には、屈折角が３
５°以上で行うことが望ましい。
【０００６】そこで、肉厚方向から少なくとも５５°以
上傾いた面に拡がる欠陥を探傷しようとすると、超音波
がこの面に対してほぼ直角に当たる必要があるので、屈
折角は３５°以下である必要があるが、上述したように
この屈折角では超音波の入射効率が悪くなるので、欠陥
から反射する超音波のエコー高さは低下する。
上傾いた面に拡がる欠陥を探傷しようとすると、超音波
がこの面に対してほぼ直角に当たる必要があるので、屈
折角は３５°以下である必要があるが、上述したように
この屈折角では超音波の入射効率が悪くなるので、欠陥
から反射する超音波のエコー高さは低下する。
【０００７】図３は、超音波振動子２１から超音波を屈
折角３５°で鋼板２２に入射し、鋼板２２の裏面に傾き
角度βになるように設けたバットレス状欠陥２３から反
射する超音波のエコー高さが、どの程度の大きさになる
かを把握する試験方法を示す模式図である。この試験方
法で傾き角度βを大きく変えていった場合、エコー高さ
がどのように変化するかをまとめたのが図４のグラフで
ある。このグラフから、肉厚方向から少なくとも５５°
以上傾いた面に拡がる欠陥を探傷する場合には、エコー
高さが極端に低下するので、探傷器の感度をかなり高め
なければならないことが分かる。
折角３５°で鋼板２２に入射し、鋼板２２の裏面に傾き
角度βになるように設けたバットレス状欠陥２３から反
射する超音波のエコー高さが、どの程度の大きさになる
かを把握する試験方法を示す模式図である。この試験方
法で傾き角度βを大きく変えていった場合、エコー高さ
がどのように変化するかをまとめたのが図４のグラフで
ある。このグラフから、肉厚方向から少なくとも５５°
以上傾いた面に拡がる欠陥を探傷する場合には、エコー
高さが極端に低下するので、探傷器の感度をかなり高め
なければならないことが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
横波を用いた従来の超音波斜角探傷において、探傷器の
感度を高める方法は、次のような問題点があった。すな
わち、図４から分かるように、疵の拡がる面が肉厚方向
を向いている場合のエコー高さと、疵の拡がる面が肉厚
方向に対して６０度傾いている場合のエコー高さとで
は、ほぼ２０ｄＢ（やく１０倍）の差があるので、同一
深さにある同じ大きさの欠陥でも、傾き角度によって疵
の評価が大きく変わるという問題点があった。
横波を用いた従来の超音波斜角探傷において、探傷器の
感度を高める方法は、次のような問題点があった。すな
わち、図４から分かるように、疵の拡がる面が肉厚方向
を向いている場合のエコー高さと、疵の拡がる面が肉厚
方向に対して６０度傾いている場合のエコー高さとで
は、ほぼ２０ｄＢ（やく１０倍）の差があるので、同一
深さにある同じ大きさの欠陥でも、傾き角度によって疵
の評価が大きく変わるという問題点があった。
【０００９】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、鋼管の超音波
斜角探傷において、疵の拡がる面が肉厚方向に対して６
０度以上傾いている場合でも、欠陥からのエコー高さが
低下しない超音波斜角探傷方法を提供することを目的と
している。
点を解消するためになされたものであり、鋼管の超音波
斜角探傷において、疵の拡がる面が肉厚方向に対して６
０度以上傾いている場合でも、欠陥からのエコー高さが
低下しない超音波斜角探傷方法を提供することを目的と
している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る鋼管の超
音波斜角探傷方法は、被探傷材に屈折角が０〜３５度と
なるように縦波超音波を入射し、肉厚方向から５５〜９
０度傾いた面に広がる内部欠陥を探傷するものである。
音波斜角探傷方法は、被探傷材に屈折角が０〜３５度と
なるように縦波超音波を入射し、肉厚方向から５５〜９
０度傾いた面に広がる内部欠陥を探傷するものである。
【００１１】
【作用】この発明に係る鋼管の超音波斜角探傷方法は、
被探傷材に屈折角が０〜３５度となるように縦波超音波
を入射する。このようにしたのは、つぎの理由によるも
のである。すなわち、肉厚方向から５５〜９０度傾いた
面に広がる内部欠陥を探傷しようとすると、屈折角が０
〜３５度となるように超音波を入射しなければならな
い。そして、横波超音波の場合、このような屈折角では
超音波が通過しにくくなり、探傷感度が著しく低下す
る。また、感度を上げようとすると雑音を拾いやすく、
欠陥と雑音を判別するのが困難となる。そこで、もう一
つの波動モードである縦波超音波の音圧往復通過率を調
べてみると、図５の屈折角と音圧往復通過率との関係を
示すグラフのように、屈折角が０〜３５度では縦波超音
波の音圧往復通過率が横波超音波の音圧往復通過率より
もずっと高くなっている。したがって、屈折角が０〜３
５度では縦波超音波を使用した方が、高い感度が得られ
るということが分かったので、縦波超音波を使用するよ
うにしたのである。
被探傷材に屈折角が０〜３５度となるように縦波超音波
を入射する。このようにしたのは、つぎの理由によるも
のである。すなわち、肉厚方向から５５〜９０度傾いた
面に広がる内部欠陥を探傷しようとすると、屈折角が０
〜３５度となるように超音波を入射しなければならな
い。そして、横波超音波の場合、このような屈折角では
超音波が通過しにくくなり、探傷感度が著しく低下す
る。また、感度を上げようとすると雑音を拾いやすく、
欠陥と雑音を判別するのが困難となる。そこで、もう一
つの波動モードである縦波超音波の音圧往復通過率を調
べてみると、図５の屈折角と音圧往復通過率との関係を
示すグラフのように、屈折角が０〜３５度では縦波超音
波の音圧往復通過率が横波超音波の音圧往復通過率より
もずっと高くなっている。したがって、屈折角が０〜３
５度では縦波超音波を使用した方が、高い感度が得られ
るということが分かったので、縦波超音波を使用するよ
うにしたのである。
【００１２】
【実施例】本発明の１実施例の鋼管の超音波斜角探傷方
法を、図１に基づいて説明する。本発明の１実施例の鋼
管の超音波斜角探傷方法においては、接触媒質１に水を
用い、この接触媒質１を介して超音波探触子２により、
を入射角αが０〜７．２°になるようにして、鋼管３の
外周面３ａから内周面３ｂに向かうようにして超音波４
を入射する。接触媒質１を介して入射した超音波４は、
熱間押出法によって製造した継目無鋼管３の外周面３ａ
で屈折角θLが０〜３５°になるようにして屈折し、横
波から縦波に波動モードが変換される。継目無鋼管３に
入射された超音波４は、屈折角θLが０〜３５°となっ
ているので、継目無鋼管３の肉厚方向から５５〜９０°
傾いた面に拡がる内部欠陥５（欠陥の伸展長さ１ｍｍの
放電加工疵）に対して、直交する方向方向から当たる状
態となり、雑音による疑似信号もなく良好に疵を検出す
ることができた。
法を、図１に基づいて説明する。本発明の１実施例の鋼
管の超音波斜角探傷方法においては、接触媒質１に水を
用い、この接触媒質１を介して超音波探触子２により、
を入射角αが０〜７．２°になるようにして、鋼管３の
外周面３ａから内周面３ｂに向かうようにして超音波４
を入射する。接触媒質１を介して入射した超音波４は、
熱間押出法によって製造した継目無鋼管３の外周面３ａ
で屈折角θLが０〜３５°になるようにして屈折し、横
波から縦波に波動モードが変換される。継目無鋼管３に
入射された超音波４は、屈折角θLが０〜３５°となっ
ているので、継目無鋼管３の肉厚方向から５５〜９０°
傾いた面に拡がる内部欠陥５（欠陥の伸展長さ１ｍｍの
放電加工疵）に対して、直交する方向方向から当たる状
態となり、雑音による疑似信号もなく良好に疵を検出す
ることができた。
【００１３】
【発明の効果】この発明により、肉厚方向から傾いた鋼
管の欠陥を精度良く検出することができる。
管の欠陥を精度良く検出することができる。
【図１】本発明の１実施例の鋼管の超音波斜角探傷方法
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】横波超音波の屈折率と音圧往復通過率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】肉厚方向から傾いた欠陥の傾き角度と反射する
超音波のエコー高さとの関係を把握するための試験方法
を示す模式図である。
超音波のエコー高さとの関係を把握するための試験方法
を示す模式図である。
【図４】欠陥の傾き角度と反射する超音波のエコー高さ
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】縦波超音波の屈折率と音圧往復通過率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 接触媒質 ２ 超音波探触子 ３ 鋼管 ４ 超音波 ５ 内部欠陥
Claims (1)
- 【請求項１】 被探傷材に屈折角が０〜３５度となるよ
うに縦波超音波を入射し、肉厚方向から５５〜９０度傾
いた面に広がる内部欠陥を探傷することを特徴とする鋼
管の超音波探傷法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172786A JPH0618485A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 鋼管の超音波斜角探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172786A JPH0618485A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 鋼管の超音波斜角探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618485A true JPH0618485A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15948332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172786A Pending JPH0618485A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 鋼管の超音波斜角探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0856489A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-05 | Green Maintenance:Kk | 土壌改良方法とその装置 |
| CN103808800A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-21 | 北京理工大学 | 一种大口径厚壁管超声组合检测方法 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172786A patent/JPH0618485A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0856489A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-05 | Green Maintenance:Kk | 土壌改良方法とその装置 |
| CN103808800A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-05-21 | 北京理工大学 | 一种大口径厚壁管超声组合检测方法 |
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