(57)【要約】【課題】  金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、正確かつ迅速に実施することができるという優れた効果を有する金属配管の非破壊検査方法を提供する。【解決手段】  金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、該検査部部分近傍で溶接線で囲まれた部分の外側に超音波ガイドウエーブ法の探触子を置いて検査する金属配管の非破壊検査方法。金属配管の金属としては、鉄をあげることができる。配管の具体例としては、化学プラント内で流体を輸送するための配管をあげることができる。配管の大きさや形状に制限はない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、該検査部部分近傍で溶接線で囲まれた部分の外側に超音波ガイドウエーブ法の探触子を置いて検査する金属配管の非破壊検査方法。
【請求項２】
配管金属が鉄である請求項１記載の方法。
【請求項３】
配管金属の形態変化が腐食に起因する配管の肉厚減少によるものである請求項１記載の方法。
【請求項４】
構造物が配管を支持するための構造物である請求項１記載の方法。
【請求項５】
配管が化学プラント内で流体を輸送するためのものである請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属配管の非破壊検査方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、正確かつ迅速に実施することができるという優れた効果を有する金属配管の非破壊検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属配管の形態変化を非破壊的に検査する方法としては、放射線検査法、超音波斜角法等が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、放射線検査法には金属配管板厚に制限があり、大口径の金属配管では検査が困難という問題点がある。
【０００４】
また、超音波斜角法には金属配管の板厚と超音波の入射角度により、探触子より超音波の届く範囲に制限があり、探触子より離れた部分では形態変化を検出することが困難という問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開2003-14704号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、正確かつ迅速に実施することができるという優れた効果を有する金属配管の非破壊検査方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、該検査部部分近傍で溶接線で囲まれた部分の外側に超音波ガイドウエーブ法の探触子を置いて検査する金属配管の非破壊検査方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であって、正確かつ迅速に実施することができるという優れた効果を有する金属配管の非破壊検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、金属配管の外面に他の構造物が溶接されており、溶接線に囲まれた内側部分にあってその部分を直接検査できない配管金属の形態変化を非破壊的に検査する方法であある。
【００１０】
金属配管の金属としては、鉄をあげることができる。配管の具体例としては、化学プラント内で流体を輸送するための配管をあげることができる。配管の大きさや形状に制限はない。
【００１１】
金属配管の外面に溶接された他の構造物としては、配管を支持するための構造物を例示することができる。
【００１２】
配管金属の形態変化としては、腐食に起因する配管の肉厚減少によるものを例示することができる。
【００１３】
配管に他の構造物が溶接により接合され、該溶接線に囲まれた内側部分は直接検査することができない。本発明によると、かかる部分を非破壊的に迅速かつ正確に検査することができる。
【００１４】
本発明は、検査部部分近傍で溶接線で囲まれた部分の外側に超音波ガイドウエーブ法の探触子を置いて検査する。
【００１５】
超音波ガイドウエーブ法による検査方法は公知であり、たとえば「最近の超音波非破壊検査技術」(保守検査特別研究委員会ミニシンポジューム)、「ガイド波を利用した大型構造物の非破壊評価」（第１０回超音波による非破壊評価シンポジューム講演論文集）に記載されている。従来、超音波ガイドウエーブ法は鋼板の板厚等の検査に用いられており、本発明のように特殊な部分の検査に適用することは知られていない。
【実施例】
【００１６】
次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
図１に示す金属配管011の外面に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103について検査を行った際のガイドウエイブ法による超音波の伝播102及び溶接101と腐食に起因する肉厚減少103の肉厚変化部分における反射波の様子を図で示したものである。
配管を支持するための構造物012が溶接101された金属配管011について検査を目的とする該溶接線近くで腐食に起因する肉厚減少103があると予想される方向に向けて超音波ガイドウエイブ法の探触子001を置き検査を実施する。
検査結果として検査装置に表示されたオシロスコープ画面110では時間軸（探触子からの距離）で溶接101の部分を示す反射波111及び腐食に起因する肉厚減少103の部分を示す反射波112が表示される。
この腐食による肉厚減少を示す反射波112の時間軸方向の広がりと振幅の触れ幅によりこの金属配管011の外面に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103の位置及び広がりと深さを判定する。
【００１７】
実施例２
図２に縦方向の金属配管011に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103について検査を行った際のガイドウエイブ法による検査の実際の方法を示す。
探触子001を検査対象となる配管を支持するための構造物012近くの金属配管011にあてて検査を開始する。
検査開始後、探触子001は配管を支持するための構造物012の中心線に対し平行に走査し走査開始点からの移動した位置情報をエンコーダー002で記録すると同時に、実施例１と同様にオシロスコープ画面110を連続的に記録する。
図３に連続的に記録したデータを画像処理により変換したデータを示す。
図２の要領で記録したデータは、図３の様に横軸に探触子001の位置を示し、縦軸に探触子001で採取した反射波104の探触子001からの距離を示す。
更に反射波104の大きさを示す振幅は画像処理により振幅０を白又は任意の色で示し、振幅の最大を黒とする段階的な色の変化で表示する。
これにより図３で示された記録では溶接線を示す反射波や腐食による肉厚減少を示す反射波103を黒又は濃い色の密集した画像で表現し、腐食により肉厚減少した部分の位置と範囲及び腐食の深さを画像データで読み取ることができる。
【００１８】
実施例３
図４に曲がり配管013に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103について検査を行った際のガイドウエイブ法による検査の実際の方法を示す。
実施例２と同様に探触子001を曲がり配管013に溶接101された配管を支持するための構造物012の近くにあてて、曲がり配管013の軸方向に平行に探触子001を走査する。
この際の探触子001の位置情報をエンコーダー002で記録すると同時に、実施例１と同様にオシロスコープ画面110を連続的に記録する。
この連続的に記録したデータを実施例２の図３同様の画像処理により変換したデータで表示することで曲がり配管013に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103について位置と範囲及び腐食の深さを画像データで読み取ることができる。
【００１９】
比較例１
実施例１と同様の金属配管011の外面に溶接101された配管を支持するための構造物012について該溶接線に囲まれた内側部分の腐食に起因する肉厚減少103の検査について特開2003-14704号記載の検査手段とする高出力超音波斜角探傷法により検査を実施した場合を図５に示す。
高出力超音波斜角探傷法探触子から出された超音波は金属配管011の内面で反射し再び表面に達した際に表面に存在する腐食に起因する肉厚減少103に到達した時に反射波となり探触子で反射波を受信する。
しかし、この腐食に起因する肉厚減少103よりさらに奥側に存在する腐食に起因する肉厚減少104には超音波は到達する事無く超音波は全て腐食に起因する肉厚減少103で反射波となり奥に存在する腐食に起因する肉厚減少104を検出することは出来ない。
また、特開2003-14704号公報記載の検査手段とする高出力超音波斜角探傷法で検査可能な範囲に腐食に起因する肉厚減少103が存在しなかった場合を図６に示す。
特開2003-14704号記載の検査手段とする高出力超音波斜角探傷法では超音波の設定角度にもよるが、金属配管011の板厚に対して２〜５倍程度の範囲が一般的な検査可能な限界である。
この検査可能とされる範囲に腐食に起因する肉厚減少103が存在せず、遠くに存在した場合位置や腐食の程度の判定が困難となる。
解決手段とする実施例１のガイドウエイブ法では超音波は金属配管011の断面全体を伝播するため、腐食に起因する肉厚減少103が存在して一部の超音波はこれにより反射波となるものの、殆どの超音波はさらに先へ伝播を続けるため複数の腐食に起因する肉厚減少104が存在しても夫々に反射波を発生するため夫々の反射波を受信して位置を示すことが可能である。
この方法では金属配管011の表面状態や腐食に起因する肉厚減少103の数や広さ、深さにより超音波の到達する距離は変化するものの、金属配管011の肉厚に関係無く 200mm〜500mmの距離について検査が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガイドウエイブ法の超音波伝播とオシロスコープで表示された検査結果の説明図である。
【図２】縦方向金属配管検査方法の説明図である。
【図３】オシロスコープに表示された検査結果について画像処理変換した検査結果の図である。
【図４】曲がり金属配管検査方法の説明図である。
【図５】超音波斜角法による連続した腐食に起因する肉厚減少検査方法の説明図である。
【図６】超音波斜角法による検査可能な範囲外に腐食に起因する肉厚減少がある場合の検査方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
001：超音波探触子
002：エンコーダー
011：金属配管
012：配管を支持するための構造物
013：曲がりを含む金属配管
101：溶接
102：超音波ガイド波
103：腐食に起因する肉厚減少
104：探触子より遠い位置に存在する腐食に起因する肉厚減少
110：オシロスコープに表示された検査結果
111：溶接部を示す振幅
112：腐食による肉厚減少を示す振幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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