JPH11287789A - 管の超音波探傷方法 - Google Patents
管の超音波探傷方法Info
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- JPH11287789A JPH11287789A JP10103937A JP10393798A JPH11287789A JP H11287789 A JPH11287789 A JP H11287789A JP 10103937 A JP10103937 A JP 10103937A JP 10393798 A JP10393798 A JP 10393798A JP H11287789 A JPH11287789 A JP H11287789A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 管の亀裂の形態によって探傷結果が左右され
ることが無く、正確に亀裂の探傷度を評価可能として信
頼性の高い管の探傷方法を提供する。 【解決手段】 管の外周面からの超音波を管内に付与し
て管の亀裂を探傷するにあたり、斜角探触子により、前
記管の亀裂に反射される超音波のエコー高さを測定し、
垂直探触子により前記亀裂に反射される超音波の繰り返
し数を測定して、前記エコー高さ及び前記繰り返し数を
対応させて前記管の損傷を検知する。
ることが無く、正確に亀裂の探傷度を評価可能として信
頼性の高い管の探傷方法を提供する。 【解決手段】 管の外周面からの超音波を管内に付与し
て管の亀裂を探傷するにあたり、斜角探触子により、前
記管の亀裂に反射される超音波のエコー高さを測定し、
垂直探触子により前記亀裂に反射される超音波の繰り返
し数を測定して、前記エコー高さ及び前記繰り返し数を
対応させて前記管の損傷を検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ用伝熱管等、
内部を熱流体が通流する管の亀裂等の傷を探知する管の
超音波探傷方法に関する。
内部を熱流体が通流する管の亀裂等の傷を探知する管の
超音波探傷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、火力発電用ボイラの炉壁は、伝
熱管（以下管という）を互いに密接して配列され、その
炉外側が金物で支持されると共に、炉壁からの熱損失を
防止するため保温材及びケーシングで被われている。然
るに、最近の火力発電用ボイラにあっては、昼夜の負荷
調整のため頻繁な発停が繰り返されており、かかる発停
の繰返しによって発生する熱応力で、前記支持用金物と
管との溶接部の管外面側に熱疲労亀裂が、また溶接部近
傍の管内面に腐食疲労亀裂が発生している。これらの亀
裂は、ボイラの定期検査において管内の探傷を行ない、
確実に検出して管を新管に取り替えることが要求され
る。
熱管（以下管という）を互いに密接して配列され、その
炉外側が金物で支持されると共に、炉壁からの熱損失を
防止するため保温材及びケーシングで被われている。然
るに、最近の火力発電用ボイラにあっては、昼夜の負荷
調整のため頻繁な発停が繰り返されており、かかる発停
の繰返しによって発生する熱応力で、前記支持用金物と
管との溶接部の管外面側に熱疲労亀裂が、また溶接部近
傍の管内面に腐食疲労亀裂が発生している。これらの亀
裂は、ボイラの定期検査において管内の探傷を行ない、
確実に検出して管を新管に取り替えることが要求され
る。
【０００３】図６はかかる発電用ボイラにおける管の探
傷方法の従来技術の１例を示す。図６において、１は管
であり、複数の管１が支持金物２に溶接され、支持され
ている。４は溶接部である。かかるボイラ用伝熱管１の
探傷を行なうにあたっては、従来は、図６に示すよう
に、ボイラ炉壁側の保温材やケーシングを除去した後、
管１外周面１ａを磨き、該外周面１ａに軸方向の斜角探
触子３及び円周方向の斜角探触子３ａを当てて超音波を
付与することにより、管１の探傷を行なっていた。
傷方法の従来技術の１例を示す。図６において、１は管
であり、複数の管１が支持金物２に溶接され、支持され
ている。４は溶接部である。かかるボイラ用伝熱管１の
探傷を行なうにあたっては、従来は、図６に示すよう
に、ボイラ炉壁側の保温材やケーシングを除去した後、
管１外周面１ａを磨き、該外周面１ａに軸方向の斜角探
触子３及び円周方向の斜角探触子３ａを当てて超音波を
付与することにより、管１の探傷を行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
管の探傷方法にあっては、亀裂の形態に拘らず斜角探触
子３、３ａのみによる探傷によって亀裂を探傷していた
ため、亀裂からの反射エコーの高さ（超音波の波高）の
みでは亀裂の深さを正確に測定することができなかっ
た。即ち、かかる従来技術にあっては、亀裂２０の形態
が図４に示すように密集している場合は亀裂深さを浅く
評価し、図５に示すように単独の亀裂２０’の場合には
該亀裂２０’の深さを深く評価する傾向があった。
管の探傷方法にあっては、亀裂の形態に拘らず斜角探触
子３、３ａのみによる探傷によって亀裂を探傷していた
ため、亀裂からの反射エコーの高さ（超音波の波高）の
みでは亀裂の深さを正確に測定することができなかっ
た。即ち、かかる従来技術にあっては、亀裂２０の形態
が図４に示すように密集している場合は亀裂深さを浅く
評価し、図５に示すように単独の亀裂２０’の場合には
該亀裂２０’の深さを深く評価する傾向があった。
【０００５】かかる従来技術による管の探傷方法による
超音波波形の反射エコー高さ（波高の高低）と管１の亀
裂（傷）の深さとの１例を図７に示す。図７に明らかな
ように、前記従来技術に係る管の探傷方法による場合
は、エコー高さと亀裂高さとの間は大きなばらつきがあ
って相関性が見られず、このため亀裂形態によって探傷
結果が左右され、信頼性のある探傷結果が得られ難いと
いう問題点があった。
超音波波形の反射エコー高さ（波高の高低）と管１の亀
裂（傷）の深さとの１例を図７に示す。図７に明らかな
ように、前記従来技術に係る管の探傷方法による場合
は、エコー高さと亀裂高さとの間は大きなばらつきがあ
って相関性が見られず、このため亀裂形態によって探傷
結果が左右され、信頼性のある探傷結果が得られ難いと
いう問題点があった。
【０００６】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、管
の亀裂の形態によって探傷結果が左右されることが無
く、正確に亀裂の探傷度を評価可能として信頼性の高い
管の探傷方法を提供することを目的とする。
の亀裂の形態によって探傷結果が左右されることが無
く、正確に亀裂の探傷度を評価可能として信頼性の高い
管の探傷方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、その第１発明として、管の外周面から超音
波を管内に付与して管の亀裂を探傷するにあたり、斜角
探触子により、前記管の亀裂に反射される超音波のエコ
ー高さを測定するとともに、垂直探触子により前記亀裂
に反射される超音波の繰り返し数を測定して、前記エコ
ー高さ及び前記繰り返し数を対応させて前記管の損傷を
検知することを特徴とする管の超音波探傷方法を提案す
る。
決するため、その第１発明として、管の外周面から超音
波を管内に付与して管の亀裂を探傷するにあたり、斜角
探触子により、前記管の亀裂に反射される超音波のエコ
ー高さを測定するとともに、垂直探触子により前記亀裂
に反射される超音波の繰り返し数を測定して、前記エコ
ー高さ及び前記繰り返し数を対応させて前記管の損傷を
検知することを特徴とする管の超音波探傷方法を提案す
る。
【０００８】また、第２発明は、前記第１発明をさらに
具体化したものであり、管の外周面から超音波を管内に
付与して管の亀裂を探傷するにあたり、斜角探触子によ
り前記管の亀裂に反射される超音波のエコー高さを測定
し、垂直探触子により前記亀裂に反射される超音波の繰
り返し数を測定して、前記エコー高さから前記亀裂の深
さを、又前記繰り返し数から前記亀裂の密集度合を夫々
推定あるいは判定し、前記推定あるいは判定された亀裂
の深さ及び密集度合から管の損傷を検知することを特徴
とする管の超音波探傷方法にある。
具体化したものであり、管の外周面から超音波を管内に
付与して管の亀裂を探傷するにあたり、斜角探触子によ
り前記管の亀裂に反射される超音波のエコー高さを測定
し、垂直探触子により前記亀裂に反射される超音波の繰
り返し数を測定して、前記エコー高さから前記亀裂の深
さを、又前記繰り返し数から前記亀裂の密集度合を夫々
推定あるいは判定し、前記推定あるいは判定された亀裂
の深さ及び密集度合から管の損傷を検知することを特徴
とする管の超音波探傷方法にある。
【０００９】かかる第１、第２発明によれば、斜角探触
子により亀裂から反射される超音波のエコー高さを測定
し垂直探触子により亀裂から反射される超音波の減衰量
つまり超音波の繰り返し数を測定し、前記双方の測定値
を対応させる。そして、前記エコーの高さが高い程亀裂
の深さが深く、前記エコーの反射回数（繰り返し数）が
少ない、つまり反射される超音波の減衰量が大きい程、
亀裂の密集度合が大きいと推定あるいは判定する。従っ
て、かかる発明によれば、前記のような、エコー高さの
測定結果に基づく亀裂の深さと、超音波の繰り返し数の
測定結果に基づく亀裂の密集度合とにより、管の損傷度
を高精度で検知することができる。
子により亀裂から反射される超音波のエコー高さを測定
し垂直探触子により亀裂から反射される超音波の減衰量
つまり超音波の繰り返し数を測定し、前記双方の測定値
を対応させる。そして、前記エコーの高さが高い程亀裂
の深さが深く、前記エコーの反射回数（繰り返し数）が
少ない、つまり反射される超音波の減衰量が大きい程、
亀裂の密集度合が大きいと推定あるいは判定する。従っ
て、かかる発明によれば、前記のような、エコー高さの
測定結果に基づく亀裂の深さと、超音波の繰り返し数の
測定結果に基づく亀裂の密集度合とにより、管の損傷度
を高精度で検知することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【００１１】図１は本発明の実施形態に係る発電用ボイ
ラにおける伝熱管の探傷方法を示す要部斜視図、図２は
上記実施形態における管の損傷区分（探傷特性）を示す
線図、図３は上記実施形態における探傷結果を示す線図
である。
ラにおける伝熱管の探傷方法を示す要部斜視図、図２は
上記実施形態における管の損傷区分（探傷特性）を示す
線図、図３は上記実施形態における探傷結果を示す線図
である。
【００１２】図１において、１はボイラの伝熱管（以下
管という）、２は支持金物であり、複数の前記管１が前
記支持金物２に溶接されて支持されている。４は溶接部
である。前記管１は、その外周面１ａが平滑に磨かれ、
図６に示す従来技術と同様な軸方向の斜角探触子３及び
円周方向の斜角探触子３ａが取付けられている。
管という）、２は支持金物であり、複数の前記管１が前
記支持金物２に溶接されて支持されている。４は溶接部
である。前記管１は、その外周面１ａが平滑に磨かれ、
図６に示す従来技術と同様な軸方向の斜角探触子３及び
円周方向の斜角探触子３ａが取付けられている。
【００１３】そして本発明の実施形態においては、前記
２つの探触子３、３ａに加えて、垂直探触子３ｂを管１
の外周面１ａに接触させて取付け、前記斜角探触子３、
３ａと併せて後述するような亀裂状態の探傷を行なって
いる。
２つの探触子３、３ａに加えて、垂直探触子３ｂを管１
の外周面１ａに接触させて取付け、前記斜角探触子３、
３ａと併せて後述するような亀裂状態の探傷を行なって
いる。
【００１４】次に、かかる構成からなる管の超音波探傷
装置による探傷方法について説明する。先ず、軸方向及
び円周方向の斜角探触子３及び３ａを管１の外面１ａの
軸方向及び円周方向に夫々当てて、亀裂の有無を調査す
る。この段階で亀裂が検出されなかった場合は、探傷を
終了する。
装置による探傷方法について説明する。先ず、軸方向及
び円周方向の斜角探触子３及び３ａを管１の外面１ａの
軸方向及び円周方向に夫々当てて、亀裂の有無を調査す
る。この段階で亀裂が検出されなかった場合は、探傷を
終了する。
【００１５】前記斜角探触子３、３ａによる探傷で亀裂
が検出された場合は、該斜角探触子３、３ａに亀裂から
反射される超音波のエコーの高さを測定する。次いで、
垂直探触子３ｂを管１の該当部位即ち亀裂が検出された
部位に当てて超音波の減衰量を検出する。
が検出された場合は、該斜角探触子３、３ａに亀裂から
反射される超音波のエコーの高さを測定する。次いで、
垂直探触子３ｂを管１の該当部位即ち亀裂が検出された
部位に当てて超音波の減衰量を検出する。
【００１６】管１の亀裂は該管１に懸かる応力の状態に
より、図４に示すような密集亀裂２０、あるいは図５に
示すような単独の亀裂２０’になる。前記密集亀裂２０
の場合は亀裂から反射する超音波が減衰するとともに、
その密集度合が多くなる程、該減衰量が大きくなり、ま
た、反射エコーの高さは低くなる。また、単独の亀裂２
０’の場合は超音波の減衰が殆ど無いため亀裂からの反
射エコーの高さは高くなる。
より、図４に示すような密集亀裂２０、あるいは図５に
示すような単独の亀裂２０’になる。前記密集亀裂２０
の場合は亀裂から反射する超音波が減衰するとともに、
その密集度合が多くなる程、該減衰量が大きくなり、ま
た、反射エコーの高さは低くなる。また、単独の亀裂２
０’の場合は超音波の減衰が殆ど無いため亀裂からの反
射エコーの高さは高くなる。
【００１７】また、亀裂から反射される超音波の減衰が
大きい程、つまり前記亀裂の密集度合が大きい程、垂直
探触子３ｂによる亀裂の底部からの反射エコーの繰り返
し数が減少する。従って、前記垂直探触子３ｂにより繰
り返し数を測定することにより超音波の減衰量、つま
り、亀裂の密集度合を検出することができる。即ち、垂
直探触子３ｂを用いる垂直探傷による亀裂の底部からの
反射エコーの繰り返し数が少ない程、つまり前記のよう
に超音波の減衰が大きい程亀裂の密集度合が大きく損傷
度が大きくなることとなる。
大きい程、つまり前記亀裂の密集度合が大きい程、垂直
探触子３ｂによる亀裂の底部からの反射エコーの繰り返
し数が減少する。従って、前記垂直探触子３ｂにより繰
り返し数を測定することにより超音波の減衰量、つま
り、亀裂の密集度合を検出することができる。即ち、垂
直探触子３ｂを用いる垂直探傷による亀裂の底部からの
反射エコーの繰り返し数が少ない程、つまり前記のよう
に超音波の減衰が大きい程亀裂の密集度合が大きく損傷
度が大きくなることとなる。
【００１８】図２は、この実施形態に係る探傷方法にお
いて斜角探触子３、３ａと垂直探触子３ｂとを併用する
ことによって亀裂の損傷度をＡ、Ｂ、Ｃの３つに区分し
て示したものであり、Ａがもっとも損傷度が大きくＢ、
Ｃの順に小さくなる。つまり、一般に亀裂の深さが深い
程、損傷度が大きく有害な欠陥であることから、図２に
おいては、縦軸に前記斜角探触子３、３ａによって測定
される亀裂からの反射エコーの高さをとり、横軸に前記
垂直探触子３ｂによって測定される底面エコーの反射回
数、つまり亀裂に反射される超音波の繰り返し数をとっ
て亀裂の深さ（エコー高さ）及び密集度合（反射回数、
つまり繰り返し数）による損傷度を区分している。
いて斜角探触子３、３ａと垂直探触子３ｂとを併用する
ことによって亀裂の損傷度をＡ、Ｂ、Ｃの３つに区分し
て示したものであり、Ａがもっとも損傷度が大きくＢ、
Ｃの順に小さくなる。つまり、一般に亀裂の深さが深い
程、損傷度が大きく有害な欠陥であることから、図２に
おいては、縦軸に前記斜角探触子３、３ａによって測定
される亀裂からの反射エコーの高さをとり、横軸に前記
垂直探触子３ｂによって測定される底面エコーの反射回
数、つまり亀裂に反射される超音波の繰り返し数をとっ
て亀裂の深さ（エコー高さ）及び密集度合（反射回数、
つまり繰り返し数）による損傷度を区分している。
【００１９】図２に示されているように、エコー高さが
高くなって亀裂の深さが深く、かつ底面エコー反射回数
つまり繰り返し数が少なくなって亀裂の密集度合が大き
い亀裂の状態にあるほど損傷度が大きいＡゾーンとな
り、エコー高さが低くなり、反射回数が多くなるに従が
い、小さいＢゾーンからＣゾーンの順に損傷度が小さく
なる。
高くなって亀裂の深さが深く、かつ底面エコー反射回数
つまり繰り返し数が少なくなって亀裂の密集度合が大き
い亀裂の状態にあるほど損傷度が大きいＡゾーンとな
り、エコー高さが低くなり、反射回数が多くなるに従が
い、小さいＢゾーンからＣゾーンの順に損傷度が小さく
なる。
【００２０】従って、かかる実施形態によれば、斜角探
触子３、３ａにより亀裂から反射される超音波のエコー
高さを測定し垂直探触子３ｂにより亀裂から反射させる
超音波の減衰量つまりエコー反射回数（繰り返し数）を
測定し、前記双方の測定値を対応させる。そして、前記
エコーの高さが高い程亀裂の深さが深く、前記エコーの
反射回数（繰り返し数が）が少ない、つまり反射される
超音波の減衰量が大きい程、亀裂の密集度合が大きいと
いう相関関係から管１の損傷度が大きいものと判定する
ことにより、管１の損傷度を検知する。
触子３、３ａにより亀裂から反射される超音波のエコー
高さを測定し垂直探触子３ｂにより亀裂から反射させる
超音波の減衰量つまりエコー反射回数（繰り返し数）を
測定し、前記双方の測定値を対応させる。そして、前記
エコーの高さが高い程亀裂の深さが深く、前記エコーの
反射回数（繰り返し数が）が少ない、つまり反射される
超音波の減衰量が大きい程、亀裂の密集度合が大きいと
いう相関関係から管１の損傷度が大きいものと判定する
ことにより、管１の損傷度を検知する。
【００２１】図３は外径３８．１ｍｍ、肉厚５．５ｍｍ
のボイラ用伝熱管において、図１に示す本発明の実施形
態に係る超音波探傷装置を使用して探傷を行なった実験
例である。同図における数値は亀裂深さであり、深さの
深い亀裂になる程、損傷度の大きいＡゾーンに入るか又
はこれに近付いており、同図により本発明の探傷方法が
実際の損傷度の判定に適合していることが分かる。
のボイラ用伝熱管において、図１に示す本発明の実施形
態に係る超音波探傷装置を使用して探傷を行なった実験
例である。同図における数値は亀裂深さであり、深さの
深い亀裂になる程、損傷度の大きいＡゾーンに入るか又
はこれに近付いており、同図により本発明の探傷方法が
実際の損傷度の判定に適合していることが分かる。
【００２２】
【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、斜
角探触子により亀裂から反射される超音波エコー高さを
測定するとともに、垂直探触子により亀裂から反射され
る超音波に繰り返し数を測定して、双方の測定結果を対
応させることにより、亀裂の深さ及び密集度合を推定あ
るいは判定することが可能となる。これによって亀裂の
形態に左右させることなく管の損傷度を高精度で検知す
ることができ、信頼性の高い管の超音波探傷方法を提供
することができる。
角探触子により亀裂から反射される超音波エコー高さを
測定するとともに、垂直探触子により亀裂から反射され
る超音波に繰り返し数を測定して、双方の測定結果を対
応させることにより、亀裂の深さ及び密集度合を推定あ
るいは判定することが可能となる。これによって亀裂の
形態に左右させることなく管の損傷度を高精度で検知す
ることができ、信頼性の高い管の超音波探傷方法を提供
することができる。
【図１】本発明の実施形態に係るボイラ用伝熱管の超音
波探傷装置の構成図である。
波探傷装置の構成図である。
【図２】上記実施形態における探傷特性線図である。
【図３】上記実施形態における超音波探傷結果の一例を
示す線図である。
示す線図である。
【図４】管の密集亀裂の状況を示す説明図である。
【図５】管の単独亀裂の状況を示す説明図である。
【図６】従来技術に係る超音波探傷装置を示す図１対応
図である。
図である。
【図７】従来技術における探傷特性線図である。
１ 管 ２ 支持金物 ３ 軸方向斜角探触子 ３ａ 円周方向斜角探触子 ３ｂ 垂直方向斜角探触子 ２０、２０’ 亀裂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津田 秀昭 長崎市飽の浦町１番１号 長菱検査株式会 社内
Claims (2)
- 【請求項１】 管の外周面から超音波を管内に付与して
管の亀裂を探傷するにあたり、 斜角探触子により、前記管の亀裂に反射される超音波の
エコー高さを測定するとともに、垂直探触子により前記
亀裂に反射される超音波の繰り返し数を測定して、 前記エコー高さ及び前記繰り返し数を対応させて前記管
の損傷を検知することを特徴とする管の超音波探傷方
法。 - 【請求項２】 管の外周面から超音波を管内に付与して
管の亀裂を探傷するにあたり、斜角探触子により前記管
の亀裂に反射される超音波のエコー高さを測定するとと
もに、垂直探触子により前記亀裂に反射される超音波の
繰り返し数を測定し、 前記エコー高さから前記亀裂の深さを、又前記繰り返し
数から前記亀裂の密集度合を夫々推定あるいは判定し、 前記推定あるいは判定された亀裂の深さ及び密集度合か
ら管の損傷を検知することを特徴とする管の超音波探傷
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10393798A JP3556826B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 管の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10393798A JP3556826B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 管の超音波探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287789A true JPH11287789A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3556826B2 JP3556826B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=14367364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10393798A Expired - Fee Related JP3556826B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 管の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3556826B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097889A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | タービン発電機エンドリングの欠陥検出方法 |
| JP2012021930A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Chubu Electric Power Co Inc | 肉厚測定方法 |
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1998
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097889A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Toshiba Corp | タービン発電機エンドリングの欠陥検出方法 |
| US8091424B2 (en) | 2007-10-12 | 2012-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Defect detection method of turbine generator end ring |
| JP2012021930A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Chubu Electric Power Co Inc | 肉厚測定方法 |
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| JP3556826B2 (ja) | 2004-08-25 |
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