JP4559931B2

JP4559931B2 - 超音波探傷方法

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Publication number: JP4559931B2
Application number: JP2005234350A
Authority: JP
Inventors: 秀孝小室; 善次牧原
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
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Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: JP2007047116A

Description

本発明は、超音波探傷による非破壊検査方法に係り、特に管部材の溶接部の超音波探傷による評価に好適な超音波探傷方法に関する。

鋼材など縦波と横波の双方の超音波の伝播を許す固体の非破壊検査方法として、従来から超音波探傷技法が広く用いられているが、このとき、配管など管部材の溶接部の健全性確認のための超音波探傷試験(例えば、非特許文献１参照。)では、通常、屈折角４５°の横波の超音波を発生する探触子による探傷を標準として実施している(例えば、非特許文献２参照)。

そして、欠陥などに疑わしい反射波(エコー)が検出された場合には、更に横波の屈折角６０°の探触子を適用したり、２次クリーピング波を発生させる探触子を適用して欠陥の有無を確認している(例えば、非特許文献３参照)。
平成１３年５月１日、社団法人日本非破壊検査協会発行のテキスト「音波探傷試験ΙΙ」第６章６.４項社団法人日本電気協会「軽水型原子力発電所用機器の共用期間中検査における超音波探傷試験指針」ＪＥＡＧ４２０７−２００４第３章３２４０項社団法人日本電気協会「軽水型原子力発電所用機器の共用期間中検査における超音波探傷試験指針」ＪＥＡＧ４２０７−２００４第４章４２５０項

上記従来技術は、管部材の溶接部に溶接裏波部が存在している点に配慮がされておらず、欠陥による反射波の評価に問題があった。

従来技術では、上記した通り、屈折角４５°の横波による標準探傷に際して欠陥などに疑わしい反射波が検出された場合、更に横波の屈折角６０°探触子による探傷や２次クリーピング波を発生する探触子による探傷を実施して確認している。

しかし、このとき溶接裏波部による反射波が存在していると、欠陥からの反射波か否かの判断が難しくなってしまう場合がある。これは、主として管部材の場合、溶接部内表面での溶接裏波部の形状が凸状態を呈していることに起因する。

溶接裏波部の形状が凸状態になっていると、超音波の反射が起き易くなってしまうので、溶接裏波部に近接して欠陥が存在した場合には溶接裏波部による反射波が無視できなくなって、欠陥からの反射波と識別できなくなってしまうからである。

本発明の目的は、欠陥による反射波を管部材の溶接裏波部による反射波から分離して表示できるようにした超音波探傷方法を提供することにある。

上記目的は、管状部材の溶接部を超音波探傷して反射波を画像表示し、当該画像を評価して欠陥の有無を判定する方式の超音波探傷方法において、縦波と横波を同時に発信し受信する超音波探触子により前記管状部材の外表面から当該管状部材中に横波の超音波と縦波の超音波を伝播させ、前記管状部材の溶接部に対する前記探触子の位置に応じて横波による探傷と縦波による探傷を使い分け、前記横波の探傷により取り込んだ反射波については、縦波による探傷により取り込んだ反射波として処理してから画像表示し、前記縦波による探傷により取り込んだ反射波については、縦波による探傷により取り込んだ反射波のまま処理してから画像表示することにより、前記溶接部に存在する欠陥からの反射波による画像と当該溶接部に存在する溶接裏波部の形状による反射波による画像の分離が与えられるようにして達成される。

このとき、縦波による反射波の強度と、横波から縦波にモード変換した後、再び横波にモード変換した超音波による反射波の強度、それに横波から縦波にモード変換した後、そのまま縦波になっている超音波による反射波の強度の３種の反射波の強度から前記欠陥の程度を区分けして表示させる処理が付加されていることによっても上記目的を達成することができる。

更にこのとき、前記超音波探触子が音響くさびを備え、この音響くさびにより縦波と横波が同時に発信し受信できるようしても前記目的が達成され、前記縦波の屈折角が６０°になるようにしても前記目的が達成される。

本発明によれば、欠陥からの反射波を溶接裏波部による反射波とは分離して表示できるので、信頼性の高い欠陥の有無判定を得ることができる。

また、本発明によれば、欠陥の程度の大まかな把握ができるので、次工程で実施される欠陥サイジング試験の信頼性向上にも寄与する。

以下、本発明による超音波探傷方法について、図示の実施の形態により詳細に説明する。

まず、図１により、本発明の実施に使用する自動超音波探傷装置について説明すると、これは管部材の突合せ溶接部に適用した場合の本発明の実施形態において使用される自動超音波探傷装置の一例を示したもので、この例では検査対象となる配管(被検査配管)がオーステナイト系ステンレス鋼管の場合が示してある。

そして、このとき、屈折角が４０°〜６０°の縦波を送受信するように作られ、４０°〜６０°の中の任意の屈折角を使用して縦波と横波を同時に発信し受信することができるようにした超音波探触子１(以下、単に探触子と記す)を用い、これにより配管外表面２ａと配管内表面２ｂを有する被検査配管２の溶接部の探傷を行うようになっている。

ここで、この図１に示した装置では、探触子１による超音波の縦波の屈折角を６０°とし、この探触子１を被検査配管２の配管外表面２ａに沿ってＸ軸とＹ軸方向に移動させ、更に探触子押付のためのＺ軸方向の移動も可能にしたスキャナ３に搭載し、これにより自動的に被検査配管２の表面を走査させながら超音波信号と位置信号を自動収録し、画像表示できるように構成してある。

詳述すると、図１において、まず、探触子１は屈折角６０°の縦波に対応させたもので、これにより被検査配管２の配管外表面２ａを探傷走査するためスキャナ３に保持させるようにしてあり、このとき探触子１は、探触子ホルダ４を介してスキャナ３に取付けられ、装着と取外しが容易に行えるようにしてある。

このスキャナ３は、被検査配管２を周方向(Ｘ方向)に取り巻いて配置した軌道５により移動可能に保持され、これには、探触子１を配管軸方向(Ｙ方向)に走査するためのアーム６とスライダ７が備えられていて、このスライダ７に探触子１が、探触子ホルダ４を介して保持されるようになっている。

このときの探触子１による走査は、図１の右上にある自動探傷走査説明図に示されているように、いわゆる矩形走査８で、これは、スキャナ３を軌道５により周方向に移動させて行うＸ軸方向の走査と、スライダ７をアーム６に沿って前後(図では左右)に移動させて行うＹ軸方向の走査の２種からなり、これにより、探触子１を被検査配管２の溶接部など、超音波探傷の対象となる部位の全てに移動させることができるようにしている。

そして、このときに必要な制御信号は、制御ケーブル９を介して制御・収録・処理装置１１からスキャナ３に供給され、これにより探触子１による超音波パルスの送信が行われると共に、軌道５によるスキャナ３の移動とアーム６によるスライダ７の移動が制御され、探触子１による被検査配管２の配管外表面２ａの矩形走査８が与えられることになる。このときスキャナ３では、周方向位置をＸ座標とし軸方向位置をＹ座標とした探触子１の位置情報を検出し、それが出力されるようになっている。

一方、このとき探触子１から得られる超音波探傷信号は、信号ケーブル１０ａを介してスキャナ３に入力され、ここから上記した位置情報と共に信号ケーブル１０ｂを介して、制御・収録・処理装置１１に収録され、ここでリアルタイム処理されたデータや画像信号による超音波の反射波が、平面展開図(Ｃスコープ)及び板厚方向断面図(Ｂスコープ)として、制御・収録・処理装置１１に具備されているモニタ１２に画像表示されることになる。

このとき、制御・収録・処理装置１１にはプリンタ１４が接続されていて、上記したデータや画像を探傷記録(自動ＵＴ結果出力図)１３として出力させることもできるように構成してある。

次に、本発明による超音波探傷方法の動作について、以下の実施形態により説明する。既に説明したように、この実施形態は、図１で説明した自動超音波探傷装置を用い、このとき探触子１として、図２に示すように、振動子１ａにアクリル樹脂の音響くさび１６を組合わせ、被検査配管２内に屈折角が６０°の縦波の超音波を入射させることができるようにしたものを使用し、これをスキャナ３の探触子ホルダ４に保持させるようになっている。

そして、まず、スキャナ３による探触子１の走査範囲に被検査配管２の溶接部が入るようにして、軌道５を被検査配管２の溶接部の近傍に設置し、次いで制御・収録・処理装置１１によりスキャナ３が制御され、探触子１が図２の実線で示す位置にあるとき、この位置を自動超音波探傷動作の開始位置として、自動超音波探傷動作が開始させるようにする。

そうすると、探触子１内の振動子１ａから縦波の超音波１５が発信され、それが音響くさび１６内を伝播して配管外表面２ａの入射点１７ａに到達する。そして、この入射点１７ａにおいて、音響くさび１６内での音速(超音波の伝播速度)と被検査配管２内での音速の違いにより、横波１８ａと縦波１９の２種の超音波が被検査配管２内に伝播するようになる。

このときの音響くさび１６内での音速は、当該くさびの材質がアクリル樹脂の場合、縦波Ｌで２７３０ｍ／ｓであるが、被検査配管２内での音速は、当該配管の材質がオーステナイト系ステンレス鋼の場合、縦波Ｌでは５７９０ｍ／ｓになり、横波Ｓでは３１００ｍ／ｓになる。

ここで横波１８ａは、周知のスネルの法則により、入射角をθ２０として、下記の式(1)で表される屈折角α２１をもって被検査配管２の配管外表面２ａから中に伝播し、配管内表面２ｂに到達して縦波２３にモード変換した後、欠陥２４に当たって反射し、モード変換した横波１８ｂが同一径路を辿って探触子１に戻る。従って、この場合はＳ−Ｌ−Ｓ変換モードによる探傷となる。

屈折角α２１＝sin^-1｛(Ｖ_S／Ｖ_A)×sin(入射角θ２０)｝……(1)
Ｖ_S：ステンレス鋼内での横波Ｓの音速(３１００ｍ／ｓ)
Ｖ_A：アクリル樹脂内での縦波Ｌの音速(２７３０ｍ／ｓ)

ここで制御・収録・処理装置１１では、このときの探触子１の位置情報(ＸＹ座標により表されたもの)と、超音波信号のビーム路程(超音波が入射して探触子１に戻るまでの伝播時間を距離ｍｍで表したもの)、それに反射波のエコー高さ(探触子１で受信した反射波の強度を波高値の％で表したもの)を夫々取り込み、これらのデータに基づいて処理を行う。

そして、これにより、上記の場合、すなわち横波１８ａが入射点１７ａから屈折角α２１をもって伝播し横波１８ｂが同一径路を辿って戻ってきたＳ−Ｌ−Ｓ変換モードによる動作の場合、それを入射点１７ａから縦波の超音波が屈折角β２２＝６０°で入射し、反射してきたものとして処理される。

この結果、図１のモニタ１２に表示されている平面展開図(Ｃスコープ)の中では、図３に拡大して示したように、反射波３２ａが欠陥２４からの反射波として画像表示され、板厚方向断面図(Ｂスコープ)の中では、同じく図４に拡大して示したように、反射波３２ｂが欠陥２４からの反射波として画像表示されることになる。

これは、図２の配管板厚方向断面図における入射点１７ａから配管内表面２ｂに到達するまでの横波１８ａのビーム路程Ｗ_S が縦波として扱われ、縦波として伝播した距離に換算された結果、このビーム路程Ｗ_S がＷ_S ×縦波音速／横波音速により算出された距離に置き換えられた値になり、この距離に、配管内表面２ｂでモード変換してから欠陥２４に到達するまでの縦波２３の距離を加算した値が反射源までの距離に見做されてしまうことによる。

すなわち、実際はＳ−Ｌ−Ｓ変換モードによる欠陥２４からの反射であるが、これを、この実施形態では、上述のように全て縦波Ｌによる欠陥２４からの反射として扱うことにより、図３に示すように、欠陥２４による反射波を、溶接裏波部２５の形状による反射波３４ａ(後で詳述する)から分離して、反射波３２ａとして画像表示でき、図４に示すように、欠陥２４による反射波を、溶接裏波部２５の形状による反射波３４ｂ(これも後で詳述する)から分離して、反射波３２ｂとして画像表示できるのである。

次に、図２に矢印で示すように、探触子１をスキャナ３(図１)により後進させ、配管外表面２ａ上の入射点１７ｂから横波２６が入射されるようにして探触子１から超音波を発信させる。そうすると、この横波２６は、図示のように伝播して配管内表面２ｂに到達し、ここで縦波２７にモード変換し、欠陥２４に到達して反射され、モード変換した縦波２８が探触子１に戻るようになる。従って、この場合はＳ−Ｌ−Ｌ変換モードとなる。

そして、このときも、制御・収録・処理装置１１では、入射点１７ｂから縦波の超音波が屈折角６０°で入射して、それが反射してきたものとして処理されるので、図１のモニタ１２に表示されている平面展開図(Ｃスコープ)の中では、図３に拡大して示したように、反射波３３ａが欠陥２４からの反射波として画像表示され、板厚方向断面図(Ｂスコープ)の中では、同じく図４に拡大して示したように、反射波３３ｂが欠陥２４からの反射波として画像表示されることになる。

これは、図２の配管の板厚方向断面図における入射点１７ｂから配管内表面２ｂに到達するまでの横波２６(ビーム路程Ｗ_S)が縦波として扱われ、縦波で伝播した距離に置き換えられるため、Ｗ_S ×縦波音速／横波音速として算出された距離となり、この距離に、配管内表面２ｂでモード変換して欠陥２４に到達するるまでの縦波２７の距離及び前記モード変換した縦波が欠陥２４に到達して反射され探触子１に戻るまでの縦波２８の距離を加算して全体を２で除算した値(ビーム路程は超音波の往復時間を２で除算することにより片道分の距離で表示しているため)が反射源までの距離にまでの距離に見做されてしまうことによる。

すなわち、実際はＳ−Ｌ−Ｌ変換モードによる欠陥２４からの反射であるのに、これを、全て縦波Ｌによる反射として処理したので、欠陥２４による反射波を、図３に示すように、溶接裏波部２５の形状による反射波３４ａ(後述)から分離し、反射波３３ａとして画像表示でき、欠陥２４による反射波も、図４に示すように、溶接裏波部２５の形状による反射波３４ｂ(後述)から分離し、反射波３３ｂとして画像表示できるのである。

次に、この入射点１７ｂから更に探触子１を後進させ、同じく配管外表面２ａ上にある入射点１７ｃから超音波が発信されるようにする。そうすると、今度は、この入射点１７ｃから入射した縦波２９が溶接裏波部２５に直接到達するようになり、この結果、縦波２９が溶接裏波部２５に直接当たって反射し、反射波が縦波２９ａとなって探触子１に戻るようになる。

そして、このときも探触子１の位置情報(Ｘ座標とＹ座標)及び超音波信号であるビーム路程とエコー高さが制御・収録・処理装置１１に取り込まれて処理されるが、この場合は縦波の屈折角６０°そのままの反射であるから、平面展開図(Ｃスコープ)中には、この縦波２９ａによる反射波が、図３に示すように、上述した溶接裏波部２５の形状による反射波３４ａとして画像表示され、板厚方向断面図(Ｂスコープ)中には、図４に示すように、同じく上述した反射波３４ｂとして画像表示される。

更に探触子１を入射点１７ｃから後進させ、配管外表面２ａ上の入射点１７ｄから超音波が発信されるようにすると、このとき入射した縦波３０が欠陥２４の根本にある内表面開口部に直接到達するようになり、この結果、縦波３０が反射されて縦波３０ａになり、これが探触子１に戻るようになる。

そして、このときも探触子１の位置情報(Ｘ座標とＹ座標)及び超音波信号であるビーム路程とエコー高さが制御・収録・処理装置１１に取り込まれて処理されるが、この場合も縦波の屈折角６０°そのままの反射であるから、平面展開図(Ｃスコープ)中には、この縦波３０ａによる反射波が、図３に示すように、欠陥２４の内表面開口部による反射波３５ａとして画像表示され、板厚方向断面図(Ｂスコープ)中には、図４に示すように、同じく反射波３５ｂとして画像表示される。

従って、この実施形態によれば、溶接裏波部形状による反射波と欠陥からの反射波が分離して画像表示されるので、欠陥の有無判定における信頼性を、より一層向上させることができる。

また、この実施形態によれば、欠陥からの反射波については複数個の画像として表示させることができるので、欠陥の形状が識別可能になり、この点でも欠陥の有無判定における信頼性の向上に寄与することができる。
詳しく説明すると、この実施形態においては、複数個の反射波３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂを得るため、図３と図４に示すように、探触子１の位置を１７ａ、１７ｂ、１７ｄ、１７ｅと順次、変えており、この結果、欠陥２４を、夫々異なった位置から見た複数個の画像として表示させることができ、この場合、同じ欠陥２４でも、見る方向が変わるので、形状が識別可能になるのである。

なお、ここで欠陥２４の高さが或る程度以上に高かったときには、配管外表面２ａ上の入射点１７ａから探触子１が後進して入射点１７ｂに至るまでの間の入射点１７ｅにおいて、探触子１から入射した縦波３１が欠陥２４の先端部２４ａに直接到達してしまう場合が生じてしまい、この場合には、入射した縦波３１が欠陥２４の先端部２４ａで反射され、縦波３１ａが同一の径路を辿って探触子１に戻ってしまう。

このときも探触子１の位置情報(Ｘ座標とＹ座標)及びビーム路程とエコー高さが制御・収録・処理装置１１に取り込まれて処理され、この場合も縦波の屈折角６０°そのままの反射であるから、平面展開図(Ｃスコープ)中には、この縦波３１による反射波が、図３に示すように、欠陥２４による反射波３６ａとして画像表示され、板厚方向断面図(Ｂスコープ)中には、図４に示すように、同じく反射波３６ｂとして画像表示されてしまう。

そして、この場合には、反射波３６ａの画像表示が、平面展開図(Ｃスコープ)中での反射波３６ａの画像表示が、図３に示されているように、入射点１７ｄにおける縦波３０ａによる反射波３５ａの画像表示に重なってしまう虞れがあるが、しかし、この場合でも、板厚方向断面図(Ｂスコープ)中では、図４に示すように、反射波３６ａの画像は、反射波３５ａの画像から分離して表示されるので識別は可能であり、従って、この実施形態でも、特に問題が発生する虞はない。

ここで、直射波３７(図２の縦波３１、３１ａ)による反射エコー高さ(反射波の強度)とＳ−Ｌ−Ｓモード変換波３８(図２の横波１８ａと縦波２３及び横波１８ｂ)による反射エコー高さ、それにＳ−Ｌ−Ｌモード変換波３９(図２の横波２６と縦波２７、２８)による反射エコー高さが欠陥高さ(深さ)とどのような関係にあるのかを調査するため、上記実施形態により実施した試験結果を図５に示す。ここで以下において、欠陥高さの基準となる板厚とは、この図における実測板厚Ｔｍｍのことである。

そして、この図５によれば、欠陥高さが板厚の１２％以下の領域４０では、直射波３７とＳ−Ｌ−Ｌモード変換波３９によるエコー高さは、何れもＳ−Ｌ−Ｓモード変換波３８よりも低くなっているが、欠陥高さが板厚の１２％〜２５％になっている領域４１では、Ｓ−Ｌ−Ｌモード変換波３９によるエコー高さが、Ｓ−Ｌ−Ｓモード変換波３８より０ｄＢ〜８ｄＢ程度高くなっており、一方、直射波３７によるエコー高さは、ここでもＳ−Ｌ−Ｓモード変換波３８より２ｄＢ〜４ｄＢ程度低いままであるという特徴ある領域になっていることが判る。

また、欠陥高さが板厚の２５％〜５０％の領域４２では、Ｓ−Ｌ−Ｌモード変換波３９のエコー高さが、Ｓ−Ｌ−Ｓモード変換波３８より８ｄＢ〜１６ｄＢ程度大きくなっているが、直射波３７とＳ−Ｌ−Ｓモード変換波３８ではエコー高さの差は０ｄＢ〜２ｄＢ程度とほぼ同等になっているという特徴ある領域であることが判る。

更に、欠陥高さが板厚の５０％以上に達している領域４３では、Ｓ−Ｌ−Ｌモード変換波３９のエコー高さが、Ｓ−Ｌ−Ｓモード変換波３８より１６ｄＢ程度大きく、ほぼ飽和状態にあり、他方、直射波３７とＳ−Ｌ−Ｓモード変換波３８では、エコー高さがほぼ同等であるという特徴ある領域になっていることが判る。

そうすると、この図５の結果から明らかなように、上記実施形態によれば、欠陥高さとエコー高さの相関関係が得られることになるので、これを利用し、制御・収録・処理装置１１により、欠陥有りとなった場合には、更に直射波やＳ−Ｌ−Ｓモード変換波、Ｓ−Ｌ−Ｌモード変換波のエコー高さを評価し、欠陥の程度を区分けしてモニタ１２に表示させ、更にはモニタ１３にプリントアウトさせるように構成する。そして、このときの区分けは、次の１〜４の通りとする。

１
欠陥２４が板厚の１２％未満の高さの場合、つまり図５の領域４０にあると判定された場合は“小欠陥”に区分けする。

２
欠陥２４が板厚の１２％以上２５％未満の高さの場合、つまり図５の領域４１にあると判定された場合は“中欠陥”に区分けする。

３
欠陥２４の高さが板厚の２５％以上５０％未満に収まっていた場合、つまり図５の領域４２にあると判定された場合は“大欠陥”に区分けする。

４
欠陥２４が板厚の５０％以上の高さに達している場合、つまり図５の領域４３にあると判定された場合は、“特大欠陥”に区分けする。

従って、この実施形態によれば、欠陥有りと判定された場合でも、その欠陥の高さ(深さ)がどの程度であるのかおおまかに区分され表示されるので、例えば次工程で行われる欠陥サイジング(欠陥高さを評価するための詳細探傷)に際してサイジングの目安が得られ、サイジング精度の向上と作業効率向上に寄与できる。

本発明による超音波探傷方法の一実施形態が適用された自動超音波探傷装置の一例を示すブロック構成図である。本発明による超音波探傷方法の一実施形態の動作を説明するための断面図である。本発明による超音波探傷方法の一実施形態の動作を説明するための展開図である。本発明による超音波探傷方法の一実施形態の動作を説明するための断面図である。本発明による超音波探傷方法の一実施形態の動作を説明するための特性図である。

符号の説明

１：探触子(超音波探触子)
１ａ：振動子
２：被検査配管
２ａ：配管外表面
２ｂ：配管内表面
３：スキャナ(スキャナー)
４：探触子ホルダ(探触子ホルダー)
５：軌道(Ｘ軸)
６：アーム(Ｙ軸)
７：スライダ(スライダー)
８：矩形走査(探触子の走査方法)
９：制御ケーブル
１０ａ：超音波信号ケーブル(探触子−スキャナ間)
１０ｂ：超音波信号ケーブル(スキャナ−制御・収録・処理装置間)
１１：制御・収録・処理装置
１２：モニタ(モニター)
１３：探傷記録(自動ＵＴ結果出力図)
１４：プリンタ(プリンター)
１５：超音波(縦波)
１６：音響くさび(アクリル樹脂)
１７ａ：入射点(モード変換波S-L-S又は２次クリーピング波探傷時)
１７ｂ：入射点(モード変換波S-L-L探傷時)
１７ｃ：入射点(溶接裏波部探傷時)
１７ｄ：入射点(欠陥内表面開口部探傷時)
１７ｅ：入射点(欠陥先端部探傷時)
１８ａ：横波(モード変換波S-L-S探傷入射時)
１８ｂ：横波(モード変換波S-L-S探傷反射時)
１９：縦波(モード変換波S-L-S探傷入射時)
２０：入射角θ(アクリル樹脂内)
２１：屈折角α(ステンレス鋼横波屈折角)
２２：屈折角β(ステンレス鋼縦波屈折角)
２３：縦波(モード変換波S-L-S探傷モード変換時)
２４：欠陥(欠陥内表面開口部を含む)
２５：溶接裏波部
２６：横波(モード変換波S-L-L探傷入射時)
２７：縦波(モード変換波S-L-L探傷モード変換時)
２８：縦波(モード変換波S-L-L探傷反射時)
２９：縦波(溶接裏波部探傷入射時)
２９ａ：縦波(溶接裏波部探傷反射時)
３０：縦波(欠陥内表面開口部探傷入射時)
３０ａ：縦波(欠陥内表面開口部探傷反射時)
３１：縦波(欠陥先端部探傷入射時)
３１ａ：縦波(欠陥先端部探傷反射時)
３２ａ：画像表示された反射波(モード変換波S-L-Sによる反射波)
３２ｂ：画像表示された反射波(モード変換波S-L-Sによる反射波)
３３ａ：モード変換波S-L-L(平面展開図画像表示)
３３ｂ：画像表示された反射波(モード変換波S-L-Lによる反射波)
３４ａ：画像表示された溶接裏波部の反射波
３４ｂ：画像表示された溶接裏波部の反射波
３５ａ：画像表示された欠陥内表面開口部の反射波
３５ｂ：画像表示された欠陥内表面開口部の反射波
３６ａ：画像表示された欠陥先端部の反射波
３６ｂ：画像表示された欠陥先端部の反射波
３７：モード変換波S-L-Sの欠陥高さとエコー高さの関係
３８：直射波(縦波)の欠陥高さとエコー高さの関係
３９：モード変換波S-L-Lの欠陥高さとエコー高さの関係
４０：欠陥高さが板厚の12%未満の領域
４１：欠陥高さが板厚の１２％以上２５％未満の領域
４２：欠陥高さが板厚の２５％以上５０％未満の領域
４３：欠陥高さが板厚の５０％以上の領域

Claims

管状部材の溶接部を超音波探傷して反射波を画像表示し、当該画像を評価して欠陥の有無を判定する方式の超音波探傷方法において、
縦波と横波を同時に発信し受信する超音波探触子により前記管状部材の外表面から当該管状部材中に横波の超音波と縦波の超音波を伝播させ、
前記管状部材の溶接部に対する前記探触子の位置に応じて横波による探傷と縦波による探傷を使い分け、
前記横波の探傷により取り込んだ反射波については、縦波による探傷により取り込んだ反射波として処理してから画像表示し、
前記縦波による探傷により取り込んだ反射波については、縦波による探傷により取り込んだ反射波のまま処理してから画像表示することにより、
前記溶接部に存在する欠陥からの反射波による画像と当該溶接部に存在する溶接裏波部の形状による反射波による画像の分離が与えられるように構成したことを特徴とする超音波探傷方法。
請求項１に記載の超音波探傷方法において、
縦波による反射波の強度と、横波から縦波にモード変換した後、再び横波にモード変換した超音波による反射波の強度、それに横波から縦波にモード変換した後、そのまま縦波になっている超音波による反射波の強度の３種の反射波の強度から前記欠陥の程度を区分けして表示させる処理が付加されていることを特徴とする超音波探傷方法。
請求項１に記載の超音波探傷方法において、
前記超音波探触子が音響くさびを備え、この音響くさびにより縦波と横波が同時に発信し受信できるように構成されていることを特徴とする超音波探傷方法。
請求項３に記載の超音波探傷方法において、
前記縦波の屈折角が６０°であることを特徴とする超音波探傷方法。