(57)【要約】【課題】黒色磁粉を適用した非蛍光式磁粉探傷において、被検査体の表面が溶接後の時間経過や熱処理の影響により変色しても良好な視認性が得られ、欠陥の検出精度を向上できる磁粉探傷方法を提供する。【解決手段】磁粉として黒色磁粉を用い、被検査体１の表面に磁粉を散布する前に、被検査体１の表面の色よりも明度の高い色の塗料３を被検査体に塗布する。塗料３は白色であるのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性体からなる被検査体の表面に磁粉を散布し、磁化された被検査体の表面に示される磁粉模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷方法において、
前記磁粉として黒色磁粉を用い、
前記被検査体の表面に磁粉を散布する前に、前記被検査体の表面の色よりも明度の高い色の塗料を前記被検査体に塗布する、ことを特徴とする磁粉探傷方法。
【請求項２】
前記塗料は白色である請求項１記載の磁粉探傷方法。
【請求項３】
前記塗料を塗布する前の前記被検査体の表面は褐色系の色又は青黒色である請求項１又は２記載の磁粉探傷方法。
【請求項４】
探傷検査を実施する時期が、前記被検査体の溶接後において該被検査体の表面に錆が生じた後、又は前記被検査体に対して実施された溶接後の熱処理の影響による変色の後である請求項１乃至３のいずれか記載の磁粉探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性材料からなる被検査体の表面又は表面近傍の欠陥を検出するために用いられる磁粉探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型の円筒形容器を製造する場合、溶接、熱処理、耐圧試験などの各工程の前後において溶接部位に欠陥（傷）が存在するか否かを検査することにより、溶接部位の健全性を確認する探傷試験を実施する必要がある。このような鉄鋼材の溶接部位に欠陥が存在するか否かを非破壊で検査する方法として、磁粉探傷方法が広く利用されている（例えば下記特許文献１を参照）。
【０００３】
磁粉探傷方法は、強磁性体の表面及び表面近傍の欠陥を探傷する方法の一つであり、試験体に適切な磁場を加え欠陥部に生じた漏洩磁束により磁粉を磁化し、欠陥に生じた漏洩磁束により磁粉を磁化して欠陥部分に吸着させることにより磁粉模様を形成させる。そして、この形成された磁粉模様を観察することにより、欠陥の有無を知ろうとする試験方法である。この磁粉探傷方法によれば、欠陥部分に付着した磁粉によって、実際の欠陥の幅に比較し、数倍から数十倍の磁粉模様が形成されるので、容易に目視観察で欠陥を検出することができる。
【０００４】
磁粉探傷方法には、蛍光磁粉を用いた蛍光方式と、可視光下で使用する白、黒、赤などの普通磁粉を用いた非蛍光方式がある。蛍光方式は、磁粉自体が蛍光発光し視認性に優れていることから現在主流となっているが、非蛍光方式は、これまであまり利用されてこなかった。
しかし、蛍光方式は、暗所で紫外線照射灯（ブラックライト）を用いることにより磁粉模様を明瞭に識別できるものであるため、検査の際には暗幕などにより検査部位を覆って暗所を設定する必要があり、磁粉模様の観察、暗幕の保持及び紫外線照射灯の照射を一人で行なうことは困難であることから、最低２人の検査要員が必要でありコスト上の観点から不利である。
一方、非蛍光方式では暗所を設定する必要性が無いため、検査員が一人で済み、コスト上有利である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非蛍光方式による磁粉探傷方法として、現在市販されている３種の磁粉を使用し、試験片（研磨面）への試用試験を行なった。試験に使用した磁粉と、その検出性及び視認性の評価を表１に示す。なお、「検出性」とは欠陥に対する感度（磁粉模様の形成能力）を意味し、「視認性」とは目視による磁粉模様の認識容易性を意味する。
【表１】
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【０００７】
この試験の結果、黒色磁粉による探傷を採用すれば、蛍光方式に比較して検出性においては遜色ないことを確認した。黒色磁粉が他の色の磁粉よりも検出性に優れるのは、他の色の磁粉は黒色磁粉に顔料で着色されているためその分粒度が大きくなり、黒色磁粉のほうが粒度が低いからと考えられる。また黒色磁粉の場合、視認性についても、溶接前あるいは溶接直後であれば問題が無いことを確認した。
ところが、溶接後の時間の経過による発錆や、熱処理の影響により、バックグラウンド（被検査体の表面）が褐色系の色又は青黒色になり、特に耐圧試験後の最終試験においては発錆と熱影響による変色が大きい。このように変色したバックグラウンドに黒色磁粉を適用した場合、磁粉模様を目視により識別することは難しく、視認性が低下し、欠陥検出精度が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、黒色磁粉を適用した非蛍光式磁粉探傷において、被検査体の表面が溶接後の時間経過や熱処理の影響により変色しても良好な視認性が得られ、欠陥の検出精度を向上できる磁粉探傷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の磁粉探傷方法は、以下の手段を採用する。
（１）本発明は、強磁性体からなる被検査体の表面に磁粉を散布し、磁化された被検査体の表面に示される磁粉模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷方法において、前記磁粉として黒色磁粉を用い、前記被検査体の表面に磁粉を散布する前に、前記被検査体の表面の色よりも明度の高い色の塗料を前記被検査体に塗布する、ことを特徴とする。
【００１０】
（２）また、上記磁粉探傷方法において、前記塗料は白色である。
【００１１】
（３）また、上記磁粉探傷方法において、前記塗料を塗布する前の前記被検査体の表面は褐色系の色又は青黒色である。
【００１２】
（４）また、上記磁粉探傷方法において、探傷検査を実施する時期が、前記被検査体の溶接後において該被検査体の表面に錆が生じた後、又は前記被検査体に対して実施された溶接後の熱処理の影響による変色の後である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、黒色磁粉を適用するので良好な検出性が得られる。また、発錆や熱処理の影響による変色は、褐色系（褐色、赤褐色、青褐色など）の色又は青黒色であるので、これらの色よりも明度の高い色の塗料を被検査体の表面に塗布することにより、バックグラウンドと黒色（適用する磁粉の色）とのコントラストが大きくなる。したがって、磁粉模様の目視による識別性が高まり、視認性が向上する。
また、上記の塗料として、黒色との明度差が最も大きい白色の塗料を塗布することにより、視認性を大幅に改善できる。
したがって、本発明によれば、溶接後の時間の経過による発錆や、熱処理の影響により、被検査体の表面が褐色系の色又は青黒色に変色した場合でも、蛍光探傷の場合と同等の視認性が得られ、欠陥の検出精度を向上できるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態にかかる磁粉探傷方法を説明する図である。本発明は、黒色磁粉を使用する非蛍光式の磁粉探傷方法である。したがって、蛍光方式の場合と異なり、暗所を設定する必要性が無いため、検査員が一人で済み、コスト上有利である。
【００１６】
本発明の磁粉探傷方法は、例えば、大型の円筒形容器（原子炉圧力容器など）の製造において、溶接、熱処理、耐圧試験などの各工程の前後に溶接部位に欠陥（傷）が存在するか否かを検査するために適用される。ただし、本発明はこれに限定されず、鉄鋼材などの強磁性体からなる被検査体の欠陥検出に広く適用することができる。
図１（Ａ）では、検査対象となる被検査体１と、この被検査体１上の溶接部位２が示されている。被検査体１は、鉄鋼材などの強磁性体からなる、例えば大型円筒容器の側壁部や底部である。
【００１７】
この被検査体１に対して磁粉探傷方法を実施する場合、まず、前処理として被検査体１の検査部位の表面に付着している汚れや油脂などを取り除く。上述したように、溶接後の検査においては、時間の経過による発錆による変色があり、さらに、熱処理後の検査（耐圧試験が実施される場合には、特に耐圧試験後の最終検査）においては錆による変色に加えて熱影響による変色もある。この結果、バックグラウンド（被検査体１の表面）が褐色系（褐色、赤褐色、青褐色など）の色又は青黒色に変色する。褐色系への変色は主に錆によるものであり、青黒色への変色は主に熱処理の影響によるものである。なお、本明細書でいう熱処理とは、残留応力などの有害な影響の除去を目的として溶接部位を規定温度に加熱する溶接後熱処理（ＰＷＨＴ：Ｐｏｓｔ  Ｗｅｌｄ  Ｈｅａｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を意味する。
【００１８】
このように被検査体１の表面が変色した状態で黒色磁粉を適用した場合、磁粉模様を目視により識別することは難しい。そこで、本発明では、図１（Ａ）に示すように、被検査体１の表面に磁粉を散布する前に、被検査体１の表面の色よりも明度の高い色の塗料３を被検査体１の検査部位の表面に塗布する。上述したように、発錆や熱処理の影響による変色は、褐色系（褐色、赤褐色、青褐色など）の色又は青黒色であるので、これらの色よりも明度の高い色の塗料３を被検査体１の表面に塗布することにより、バックグラウンドと黒色（適用する磁粉の色）とのコントラストが大きくなる。この塗料３の色は、被検査体１の表面の色よりもできるだけ明度の高い色がよく、白色、黄色、アイボリー、ベージュ、その他これらと同程度の明度をもつ色が好ましい。特に、白色は黒色との明度差が最も大きいので最適である。
【００１９】
塗料３をあまり厚く塗布すると被検査体１の表面の微細な欠陥が塗料３で埋め込まれてしまい欠陥を検出できなくなる恐れがあるため、下地表面が薄く透ける程度に塗布するのが好ましい。したがって、塗布手段としては、刷毛塗りでもよいが、図１に示すようにスプレー（エアゾール）４により塗布するのが好ましい。塗料３を塗布した後は、十分に乾燥させる。
【００２０】
次に、図１（Ｂ）に示すように、磁化器５を用いて被検査体１に適切な磁場を加えて被検査体１を磁化する。図中の点線矢印は磁束を示している。本実施形態では溶接部位２の探傷検査を行なう例を示しているため、検査部位を磁化器の磁極間に置いて磁化する極間法を適用しているが、被検査体１の形状に応じて他の適切な磁化方法（軸通電法、ブロッド法、電流貫通法など）を適用してよいことは勿論である。なお、磁化器５は、電磁石又は永久磁石からなる。
【００２１】
次に、磁化された被検査体１の検査部位の表面に黒色磁粉を散布する。磁粉探傷方法では、磁粉を粉体のまま散布する乾式と、磁粉を水や油などの液体に分散させた磁粉液を使用して散布する湿式とがあり、本発明の磁粉探傷方法は、いずれの方式も適用可能であるが、均一に磁粉を分散することができる湿式を適用するのが好ましい。湿式の場合、磁粉は、磁粉液をスポイトやスプレーを用いて被検査体１の表面に塗布することにより散布することができる。
【００２２】
被検査体１の表面に磁粉が散布されると、図１（Ｃ）に示すように、欠陥に生じた漏洩磁束により磁粉が磁化されて微小磁石となって欠陥部分に吸着することにより磁粉模様が形成される。磁粉模様は実際の欠陥の幅に比較し数倍から数十倍の幅で形成されるので、この磁粉模様を観察することにより目視で欠陥を検出することができる。
【００２３】
上述した本発明の磁粉探傷方法によれば、発錆や熱処理の影響による変色は、褐色系（褐色、赤褐色、青褐色など）の色又は青黒色であるので、これらの色よりも明度の高い色の塗料３を被検査体１の表面に塗布することにより、バックグラウンドと黒色（適用する磁粉の色）とのコントラストが大きくなる。したがって、磁粉模様の目視による識別性が高まり、視認性が向上する。
したがって、本発明によれば、溶接後の時間の経過による発錆や、熱処理の影響により、被検査体１の表面が褐色系の色又は青黒色に変色した場合でも、蛍光探傷の場合と同等の視認性が得られ、欠陥の検出精度を向上できるという優れた効果が得られる。
【００２４】
［実施例］
本発明の効果を実証するため、試験片を用い、以下の試験条件により実証試験を実施した。
（１）磁粉：黒色磁粉（栄進化学製／ＭＫ−１０）
（２）白色塗料：ＡＯＴＡＫＥＳＯＬ
（３）表面状態：研削なめらか仕上げ＋白色塗料
（４）磁化器：栄進化学製  Handy Magna A-2
（５）磁化方法：極間法
（６）磁化時間：５ｓｅｃ．以上
（７）磁化間隔：１０５ｍｍ
（８）磁化電流  ＡＣ
（９）磁粉濃度：１．８ｍｌ（磁粉の沈殿容積）／１００ｍｌ（単位容積）
（１０）検査方法：ASME Code Sec. V, ARTICLE 7, 2004 Edition without Addenda
【００２５】
この実証試験の結果、白色のバックグラウンドに対して磁粉模様が黒色で浮かび上がり、十分な視認性が得られることが確認された。
また、図２に示すように、試験片の表面からそれぞれ０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，２．０ｍｍ，３．０ｍｍ，４．０ｍｍの位置に穴を設け、何本目の穴まで磁粉模様が浮かび上がるかにより検出感度を判定した。この結果、３本目（表面から深さ２．０ｍｍ）まで磁粉模様の形成が認められ、従来から使用されている蛍光磁粉と同等の検出性が得られることが確認された。
【００２６】
なお、暗色の塗装面に対しても本発明は適用可能である。検査部位が比較的厚い塗膜（厚さ０．２ｍｍ）に覆われた塗装面であっても十分な検出性を有することが別途試験にて確認された。
【００２７】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態にかかる磁粉探傷方法を説明する図である。
【図２】本発明の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  被検査体
２  溶接部位
３  塗料
４  スプレー
５  磁化器
【図１】
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【図２】
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