Q15. フェーズドアレイ探触子の個々の素子について、超音波データの確認が可能か。確認が可能ならば、探触子の前側浮き上がりが発生して今回の事象に結び付いた事について，シミュレーションではなく超音波データに基づいて見解を示して欲しい。
なお JEAC では，フェーズドアレイは素子毎に感度校正する事になっている。
【回答】
実機探傷時の超音波データは、個々の素子単独で採取したデータを保存するセットアップとしておらず、合成波の超音波データしか保存されていないことから現段階では確認できない。(本フェーズドアレイ UT
で、個の素子単独による A スコープを全て保存すると、データ量が膨大となり探傷速度が制限されることや、後の解析作業における PC 操作の負荷が大きくなることが当時懸念されていたことから、個々の素子単独でのデータは保存しなかった。)
そこで、実機探傷時と同じ探傷システム及び実機外表面を模擬した試験片等を用い、以下１～４の確認試験を実施した。
１．各設定条件における有効な探触子のチャンネル数の違いによる入射点位置確認
シミュレーションにてフェーズドアレイ探触子の前方が浮いたことで超音波の入射点位置が約 mm ずれたと評価した結果に対し、実機探傷時と同じ探傷システムによる確認試験を実施した。
確認試験には平滑な外表面かつ内面からスリットを付与した試験片を用い、表 1-1 に示す条件設定にてコーナー/端部エコー検出時の入射点位置 Y の違いを比較した。
図 1-1 及び表 1-2、1-3 に示す確認結果の通り、

ch とch のみ有効な設定にてエコーを検出した入射点位置 Y にほぼ差異は無かった（ mm 以下）。一方、ch(ch)とch のみ有効な設定にてエコーを検出した入射点位置 Y を比較した結果、その差はシミュレーション結果と同等の mm 程度のずれであったことを確認した。
表 1-1 確認試験における条件設定
条件

有効な素子の数

設定根拠

１

探触子の素子全数

２

シミュレーションにてコーナーエコー採取時の条件

３

シミュレーションにて端部エコー採取時の条件

1□：機密に係る事項のため公開できません図 1-1 現地波形と確認試験の比較
表 1-2 各設定条件におけるコーナーエコー採取時の入射点位置比較
ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

mm

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット※：基準点とは、が有効に機能すると仮定した時の探触子超音波発生位置を示す。

2：コーナーエコー□：機密に係る事項のため公開できません表 1-3 各設定条件における端部エコー採取時の入射点位置比較
端部
エコー
検出位置比
較

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット※：基準点とは、が有効に機能すると仮定した時の探触子超音波発生位置を示す。

：端部エコー3□：機密に係る事項のため公開できません２．事象再現確認
実機探傷時と同じ探傷システムにて図 2-1 に示す実機外表面形状を模擬した SCC 付与試験片を探傷し、現地波形における端部・コーナーエコーの位置関係が再現できるか確認試験を実施した。
図 2-2 に示す確認結果の通り、実機外表面形状を模擬した SCC 付与試験片の探傷結果は、現地波形と同じく、コーナーエコーと端部エコーともに、エコーの形状がエルボ側から管台側に斜めに延びて検出された。

※：溶接金属については実機破壊調査によるもの（イメージ図）である。

図 2-1 実機外表面形状を模擬した SCC 付与試験片イメージ

実機粒界割れ検出時の波形(現地波形)

実機外表面形状を模擬した SCC 付与試験片
図 2-2 現地波形と SCC 付与試験片探傷時の B スコープ比較
4３．各素子の超音波伝ぱ状況確認
探触子における個々の素子単独で超音波の波形を保存するセットアップを準備し、２項でコーナーエコー、端部エコーのピーク値となる探触子位置にて、試験片底面からの反射の有無によりどの素子からの超音波が試験片に伝ぱしていたかを確認した。なお比較用として、試験片と探触子が試験片平滑部に密着している状態でもデータ採取を行い、試験片底面からの反射であるかはダンピングにより判断した。
表 3-1 に示す確認結果の通り、端部エコー採取時、コーナーエコー採取時共に、シミュレーション条件と同等の超音波伝ぱ状況であったことを確認した。
表 3-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況確認結果

探触子位置

探触子の状況

平滑な外表面形状部に密着確認結果(詳細は表３参照)

小型素子のため指向角が大きく、外表面と平行な底面に垂直に反射するエコーを検出可能。
素子 ch から ch 全てで試
験片底面からの信号あり。

(が外表面に密着している状態)

小型素子のため指向角が大きく、SCC 付与試験片底面に垂直に反射するエコーを検出可能。
素子 ch から ch は底面からの信号あり。
素子 ch から ch は底面からの信号なし。
シミュレーション結果と合致した。

端部エコー
採取位置
(シミュレーションではch が有効とした)

小型素子のため指向角が大きく、SCC 付与試験片底面に垂直に反射するエコーを検出可能。
素子 ch から ch は底面からの信号あり。
素子 ch から ch は底面からの信号なし。
シミュレーション結果と合致した。

コーナーエコー
採取位置(シミュレーションではch が有効とした)

5□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(1/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ6□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(2/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ7□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(3/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ8□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(4/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ9□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(5/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ10□：機密に係る事項のため公開できません表３-1 探触子位置別各素子の超音波伝ぱ状況波形(6/6)：ダンピングにて確認した底面からの反射波：端部エコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ：コーナーエコー採取位置にて底面からの反射波が確認できた最大ｃｈ11□：機密に係る事項のため公開できません４．各素子の超音波伝ぱ状況確認結果を受けた有効な探触子のチャンネル数の違いによる入射点位置確認
シミュレーションにてフェーズドアレイ探触子の前方が浮いたことで超音波の入射点位置が約 mm ずれたと評価した結果に対し、実機探傷時と同じ探傷システムによる確認試験を実施した。
確認試験には平滑な外表面かつ内面からスリットを付与した試験片を用い、表 4-1 に示す条件設定にてコーナー/端部エコー検出時の入射点位置 Y の違いを比較した。
図 4-1 及び表 4-2、4-3 に示す確認結果の通り、

ch と出した入射点位置 Y に差異は無かった（ mm 以下）。一方、

ch のみ有効な設定にてエコーを検ch(ch)とch のみ有効な設定にてエコーを検出した入射点位置 Y を比較した結果、その差はシミュレーション結果と同等の mmずれであったことを確認した。
表 4-1 確認試験における条件設定
条件

有効な素子の数

設定根拠

１

探触子の素子全数２３項に示すコーナーエコー採取時の超音波伝ぱ状況となる条件

３３項に示す端部エコー採取時の超音波伝ぱ状況となる条件

図 4-1

現地波形と確認試験の比較

12□：機密に係る事項のため公開できません表４-2 各設定条件におけるコーナーエコー採取時の入射点位置比較
ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリットch の送受信探傷イメージ

溶接中心
mm

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット※：基準点とは、が有効に機能すると仮定した時の探触子超音波発生位置を示す。

13：コーナーエコー□：機密に係る事項のため公開できません表 4-3 各設定条件における端部エコー採取時の入射点位置比較
ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット

ch の送受信探傷イメージ

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※

溶接中心

mm

スリット

ch の送受信探傷イメージ

溶接中心

ch のスリット探傷 B スコープ

探触子基準点※mm

スリット※：基準点とは、が有効に機能すると仮定した時の探触子超音波発生位置を示す。

14：端部エコー□：機密に係る事項のため公開できませんQ16. UT に拠る板厚測定結果と破壊調査結果が、溶接の垂れ込み含めどの程度整合しているのか、同一断面を用いて見解を提示して欲しい。
【回答】
垂直 UT による板厚測定結果の妥当性を確認するため、破壊調査後の実機材で板厚を測定し、比較した。垂直 UT で板厚測定した亀裂最深部（0° +3mm 位置）の断面写真が無いため、開放破面写真を測り取りした。当該部は破面解放時に配管背側から鋸刃が当てられ、厳密な板厚評価は困難であるが、UT 測定と同じく約 14mm であると確認した。

15

Q17. 欠陥が検出された 0°+3mm に対する B スコープ画像は資料で確認出来たので，他の方位のB スコープ画像も提示して欲しい。
【回答】
図１に亀裂が検出された 0°＋3mm を中心に、 mm 間隔で採取したmm からmm までの B スコープ画像を以下に示す。いずれの部位においても端部エコーを検出しており、B スコープ表示が管台側からエルボ側に斜めに伸びた様に表示されている。

mm 亀裂高さmm

mm 亀裂高さmm

mm 亀裂高さmm

サイジング部位mm 亀裂高さmm

0°+3mm 亀裂高さ 4.6mm

mm 亀裂高さmm

mm 亀裂高さmm

mm 亀裂高さmm 亀裂高さmm

mm：端部エコー：コーナーエコー

図 1 その他度芯の B スコープ画像一覧

16□：機密に係る事項のため公開できませんQ18. 外表面形状に拠り探触子が傾いた事で高さサイジングに与えた誤差を算出しているが，その計算過程を提示して欲しい。また，使用した値の由来（実機からの値，想定した値，等）も示して欲しい。
【回答】
第二段階検査における亀裂高さ測定は以下の式に基づき実施している。
𝑑 = 𝑇 − 𝑊2 × cos 𝜃1 = 14.0 − 13.3 × cos 45° = 4.6 [𝑚𝑚]インプット

表１ 第二段階検査におけるインプット情報
由来数値

屈折角 θ1 [°]探傷前の測定値45

路程 W2 [mm]

実機の測定値13.3

板厚 T [mm]SUS 配管の音速 [m/s]

実機の測定値

14.0

書籍から値を引用

5790

探触子

T

W2

θ1SUS 材5790m/s

図 1 想定状況のイメージ切断調査の結果を受け、き第二段階検査との差異以下の計算結果に基づｍｍとした。

17□：機密に係る事項のため公開できません]

第二段階検査におけるき裂高さ測定結果と切断調査を受けた評価結果の差異は以下となる。

表２ 切断調査結果を受けたインプット情報

パラメータ

由来

原因分析後

路程 W2[mm]

実機の測定値13.3

板厚 T[mm]

実機の測定値
書籍から値を引用

14.0

SUS 配管の音速 [m/s]185790□：機密に係る事項のため公開できません