NDT フラッシュ Vol.63 No.2

ＵＴレベル３1/4二次Ｃ２（適用）試験のポイント

オーステナイト系ステンレス鋼の溶接部は柱状晶組織であり，超音波の減衰が大きく，超音波探傷試験の適用はUT レベル 3 の C2（適用）試験問題は，過去に機関誌
Vol.53No.8(2004) ， Vol.57

No.9(2008) 及 び

難しい。しかし，保守検査で検出しなければならないきVol.59

ずのうち，［ 1 ］は［ 2 ］に発生しやすい。そのため，No.12(2010)で紹介した経緯がある。C2 の分野は NDT 方溶接部の［ 3 ］から探傷し，［ 4 ］内に超音波を伝搬させないように探傷すれば検出できる。

法の適用，コード及び規格に関する知識を問われるもの
で再認証試験の一次試験の内容と同等である。今回解説［ 1 ］（ａ）再熱割れ（ｂ）低温割れする問題と共に過去の記事も参考にして戴きたい。
（ｃ）ラメラテア［ 2 ］（ａ）溶接金属問１（ｄ）応力腐食割れ（ｂ）溶接熱影響部

次の文は，結晶粒の粗い鍛鋼品の超音波探傷につ（ｃ）母材偏析部（ｄ）溶接きず付近いて述べたものである。正しいものを一つ選び，記号で答えよ。

［ 3 ］（ａ）両面（ｃ）45°方向（ａ）探傷は縦波の代わりに横波を用いる。

［ 4 ］（ａ）溶接金属（ｂ）熱処理によって結晶粒が微細化した後で探傷する。

（ｃ）母材偏析部（ｂ）両側（ｄ）ビード上（ｂ）熱影響部（ｄ）母材（ｃ）直接接触法を水浸法に変える。
（ｄ）振動子直径の小さい探触子を使用する。

正答[ 1 ]（ｄ）,[ 2 ] （ｂ）,[ 3 ]（ｂ）,[ 4 ]（ａ）
フェライト系の鋼は，溶融してから凝固・常温に下が正答（ｂ）

鍛鋼品の超音波探傷は JIS G 0587 で規定されているが，るまでの間にオーステナイト組織からフェライトとセメンタイトの層状組織であるパーライト組織などに変態す

ここでは規格についての問題ではないので，一般的な内るため，結晶組織は微細な組織となるが，オーステナイ容として考える。鍛鋼品の探傷は検出しようとするきずト系ステンレス鋼は，凝固・冷却の際，変態せずにオーの種類，方向などによって垂直探傷や斜角探傷が併用さステナイト組織のままで常温まで冷却するために結晶粒れる。結晶粒が粗い材料の探傷には減衰の小さい波長のが成長して粗大化する。このため超音波の減衰が大きく長い超音波が利用されるため一般には 2MHz の周波数が探傷しにくい。題意で示しているきずで，保守検査で検採用される。垂直探傷に用いる縦波を横波にすれば波長出しなければならないきずは応力腐食割れで，この割れは短くなり，結晶粒の粗い材料の探傷にはノイズエコー

は結晶粒が大きく硬さも高く，応力集中しやすい熱影響が多くなり探傷は困難になるため，通常横波垂直は用い部(HAZ)に発生しやすい。このため，減衰の大きい溶接ない。試験体に熱処理工程がある場合には，熱処理を行金属内を超音波が通過しないように両側からそれぞれ探うことにより結晶粒が微細化され，その後の探傷であれ触子側の HAZ の探傷で検出が容易となる。再熱割れはば減衰も小さくなり容易となる。直接接触法を水浸法に溶接部を残留応力除去などの目的で加熱した際に生じる変えた場合，表面が粗い場合には音響結合には有効であ割れで，低温割れは溶接後約 200℃以下の比較的低い温るが，鍛鋼品の形状によっては必ずしも有効とは限らな度で発生する割れでビード下割れ，ルート割れなどがあい。この場合でも試験体中の周波数は変わらないため結る。ラメラテアは T 継手など板面と垂直方向との継手が晶粒の粗さによる減衰は改善されない。振動子の直径をある場合，溶接金属部近傍に板面と平行に割れが発生す小さいものに変えた場合も同様に試験体中の周波数に変るもので，鋼板内に非金属介在物が層状に存在する場合化はないため超音波の減衰は改善されない。したがって，に発生する。応力腐食割れは，腐食環境下で持続的な応正答は（ｂ）である。

力が掛かった状態の場合に通常よりも低い応力で発生する。溶接直後には発生せず，運転中に発生し，成長する

問２

次の文は，ステンレス鋼管溶接部の超音波探傷にため，保守検査で特に注意して検出しなければならない。

ついて述べたものである。解答欄に最も適切な語句をそれぞれ一つ選び，記号で答えよ。

問３

次の文は，ＴＯＦＤ法について述べたものである。

正しいものを一つ選び，記号で答えよ。

NDT フラッシュ Vol.63 No.2

2/4（ａ）ラテラル波は，横波の底面反射した波である。

(3) JIS Z 3080［ 7 ］（ｂ）きずの上端部と下端部の波形は，位相が異なる。

（ａ）アルミニウム管溶接部の超音波斜角探傷試験方（ｃ）TOFD 法は送受信用の 2 個の探触子を用いて透過法で行うため，探傷不能領域は発生しない。

法（ｂ）アルミニウムのＴ形溶接部の超音波探傷試験方法（ｄ）パルス反射法と比べて，TOFD 探傷法は探傷感度を低く設定する。これは，ノイズ成分を可能な限（ｃ）アルミニウム板の超音波探傷検査方法

り低く抑えて，探傷画像の識別性を高めるためで（ｄ）アルミニウムの突合せ溶接部の超音波斜角探傷ある。

正答

試験方法

（ｂ）

正答

[ 5 ]（ｃ）,[ 6 ]（ａ）,[ 7 ]（ｄ）

TOFD 法は Time of Flight Diffraction の頭文字をとった

規格に関する問題は毎回出題されているようであるがもので溶接部など探傷の対象となる部分を挟んで送受の必ずしも正答率は高くないようである。国内の超音波探二探触子を用いて指向角が広くなる縦波斜角探触子を用

傷に関する JIS 規格及び主要な規格は勿論であるが，海い，表面を通過した超音波や，底面で反射した超音波，外の規格についても主要な規格について少なくともタイ

あるいはきずの端部から発せられた回折波などをとらえ，トルと適用範囲については熟知しておく必要がある。問送信から受信までの時間差でもってきずの高さ寸法を推（１）に示されている規格は下記のとおりである。

定する方法である（『超音波探傷試験Ⅲ』では 5.4.3(2)にASTM A435 ： Specification for straight-beam ultrasonic

記載されている）。この表面を伝搬する波をラテラル波と称している。内部に割れなどのきずがある場合，きずのexamination of steel plates（鋼板の垂直探傷試験仕様）
JIS Z 3050： パイプライン溶接部の非破壊試験方法
JIS G 0901： 建築用鋼板及び平鋼の超音波探傷試験によ

上端，下端からそれぞれ回折波が伝搬するが上端部の回る等級分類と判定基準
折波と下端部の回折波とでは位相が反転する。TOFD 法JIS G 0587：炭素鋼及び低合金鋼鍛鋼品の超音波探傷試
は二探触子を用いて探傷を行うが，表面直下や裏面近傍
験方法及び試験結果の等級分類方法
は必ずしも探傷が可能ではない部分があり探傷不能領域したがって（ｃ）が正答となる。
がないとは言えない。TOFD 法では，ノイズによって探また，問（２）の規格は上記を除くと次のようになる。
傷図形が阻害されない範囲でできるだけ感度を高くしてJIS Z 3070：鋼溶接部の超音波自動探傷方法

微小な回折波を受信することにより探傷を行っている。

AWS D1.1：Structural Welding Code-Steel（構造用溶接規したがって，（ｂ）が正答となる。
格－鋼）
JIS G 0584：アーク溶接鋼管の超音波探傷検査方法
問４

次に示す規格名称及び規格の記号番号について，したがって，（ａ）が正答となる。

対応するものを解答群からそれぞれ一つ選び，記号で問（３）は反対に規格記号が示されているが，この JIS Z答えよ。

3080 は「アルミニウムの突合せ溶接部の超音波斜角探傷試験方法」であり，正答は（ｄ）となる。このほ（１）建築用鋼板及び平鋼の超音波探傷試験による等級か，分類と判定基準［ 5 ］（ａ）ASTM A435（ｂ）JIS Z 3050（ｃ）JIS G 0901（ｄ）JIS G 0587

アルミニウム管溶接部の超音波斜角探傷試験方法：
JIS Z 3081
アルミニウムのＴ形溶接部の超音波探傷試験方法：
JIS Z 3082
アルミニウム板の超音波探傷検査方法：該当規格はない。

（２）鋼板の垂直超音波探傷試験仕様［ 6 ］（ａ）ASTM A435（ｂ）JIS Z 3070（ｃ）AWS D1.1（ｄ）JIS G 0584

今回規格の問題に少しページを割いて紹介したが，非破壊検査技術者の代表としてのレベル 3 にふさわしく海外の規格を含め超音波探傷に関する規格について十分マスターしておくことが必要である。

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ＭＴレベル３

3/4

二次Ｃ１(基礎)，Ｃ２(適用)，Ｃ３(手順書作成)試験のポイント

正答

（ａ）

磁粉探傷試験において，試験部位が適切に磁化されていることの確認は重要である。工程確認方式における磁NDT フラッシュでは JIS Z 2305:2001 による資格試験化の確認方法について，JIS 規格では，一つ又は二つ以について， 2012 年に JIS Z 2320-1～3:2007 及び『磁粉上の方法を用いて，試験体表面の磁束密度が磁粉探傷試探傷試験Ⅰ～Ⅲ』の内容に基づき MT レベル 3 の C１,C２,験に必要な値になっていることを確認する。最も検出しC３試験のポイントを解説してきた。

にくい位置に，微細な自然きず又は人工きずをもつ試験

今月号では最近の MT レベル 3 の C３問題に関する手体を試験し確認する。確立された原理に基づいた他の方順書作成のポイント及び解説を中心に，併せてこれに関法を使用して，磁化の確認を行う。ただし，シムタイプ

連した C１，C２の類似問題のポイントを解説する。

試験片は磁界の強さの評価には十分でないとされている。

１．Ｃ１,Ｃ２類似問題のポイント

問３

問１

次の文は，工程確認方式による溶接部の極間法磁次の文は，JIS Z 2320-1:2007 の磁化方法につい

粉探傷試験における磁化の確認において，ホール素子て述べたものである。正しいものを一つ選び，記号でを用いたテスラメータによる磁界の測定方法について答えよ。

述べたものである。正しいものを一つ選び記号で答え（ａ）工程確認方式は，飽和磁束密度が 1.0T 以上の場合，残留法が適用可能である。

よ。
（ａ）試験体表面にできるだけ近接して，表面に平行に（ｂ）標準試験片確認方式は，連続法及び残留法に適用プローブの感磁面を配置し，試験体表面の磁束密度が 1T であることを確認する。

可能である。
（ｃ）工程確認方式は，湿式法にのみ適用可能である。

（ｂ）試験体表面にできるだけ近接して，表面に垂直に（ｄ）工程確認方式には磁束貫通法，隣接電流法及び直プローブの感磁面を配置し，試験体表面の磁束密度が 1T であることを確認する。

角通電法が含まれる。

（ｃ）試験体表面にできるだけ近接して，表面に垂直に正答（ｂ）プローブの感磁面を配置して試験体表面の磁束密工程確認方式は透磁率の比較的高い材料を対象として度を測定し，これを換算して試験体表面に平行な考えられているため，残留法には言及していない。標準方向の磁界の強さが 2000A/m 以上であることを試験片確認方式は，連続法及び残留法が使用できる。ま確認する。

た両方式共に，湿式法，乾式法が使用できる。直角通電（ｄ）試験体表面から約 2mm 離れた空間で，表面に垂法は標準試験片確認方式のみである。したがって（ｂ）

直にプローブの感磁面を配置し，試験体表面の磁が正しく，他は誤っている。

束密度が 2000A/m 以上であることを確認する。

問２

次の文は，工程確認方式における磁化の確認方法について述べたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。

正答

（ｃ）

磁化の確認において，ホール素子を用いたテスラメータによる磁界の測定方法をよく理解しておいて欲しい。

（ａ）一つ又は二つ以上の方法を用いて，試験体表面の測定は，センサプローブを試験体表面にできるだけ接近

磁束密度が磁粉探傷試験に必要な値になっているさせて，表面に垂直にプローブの感磁面を配置し，必要ことを確認する。

な場合はプローブを回転させて最大値を読み取る。テス（ｂ）試験体の最も検出しにくい位置に，微細な人工きラメータでは試験体表面（空間）の磁束密度が測定できずを貼り付けて試験し，磁化の確認を行う。

る。B＝µ０H の式から，試験体表面に平行な方向の磁界（ｃ）確立された原理に基づいた他の方法，例えばシムの強さ H を計算し，2000A/m 以上であることを確認する。

試験片を使用して，磁化の確認を行う。
（ｄ）中央部に自然きずをもつ試験体を，計算した電流値で試験し，磁化の確認を行う。

一般の溶接部は低炭素鋼で極間法による磁化ではµｒ≒400 程度と考えられるので，試験体表面近傍（内部）の磁束密度は表面の磁界の強さ H＝2000A/m であれば，

NDT フラッシュ Vol.63 No.24/4

B＝µ０µｒH から B≒1.0T となる。すなわち，工程確認方試験の時期，使用可能な探傷装置などを考慮し，一つ又式における試験体表面近傍（内部）の最小の磁束密度 1T

は二つの適切な磁化方法を選定する。

は，試験体表面（空間）の磁界の強さ 2000A/m 以上を測磁化方法を選定した際，探傷有効範囲の設定が必要な定することで確認できる。試験体表面（空間）の磁束密磁化方法，特に極間法においては工程確認方式で，「一回度が 1T であることを確認するのではないことを理解しの試験範囲は，両磁極の中心を結ぶ線を中心とする d×て欲しい。

0.5d（d は両磁極の内側表面の間隔）の長方形の内部であって，磁極表面に隣接する内側 25mm の範囲を除外し２．Ｃ３問題の解答のポイントたもの，又は両磁極の中心を結ぶ線の中央を中心とし，C ３ 問題は手順書作成問題であり，試験時は受験者に0.5d を半径とする円の内部であって，各磁極の表面からJIS Z 2320-1:2007 規格が貸与されるが，その場で規格を25mm の範囲を除外したものとする。」とあり，前者は d読んで理解し手順書の内容に反映することはかなり困難

×d の 1/2 の長方形の内側を，後者は d を直径とする円であるので，事前に規格をよく読んでその内容を理解しの内側を表わし，いずれも不感帯として磁極周り 25mmておくことを勧める。

を除外している（なお，d は磁極間内法とも表わされる）。

手順書は，必要な項目と内容を探傷作業に合わせて順

前者は，非常に磁界の強さが高い範囲を使用しているの序立てて記載する必要がある。受験者の中には，工程確で，精密な探傷の場合又は試験面の傾斜があり検査液の認方式で「試験方法」の項に検出媒体（検査液）の性能流速が速い場合など検査性能が落ちやすい場合の使用が点検について記述しても，「試験装置・器材」の項に対比考えられ，後者は，平板の水平突合せ溶接部のように検試験片の記載がなかったりする人や，項目を誤って記述査液の流速が小さく，検査も下向き姿勢で行えるようなしている人がいる。参考として，『磁粉探傷試験Ⅲ』6 章

比較的広い範囲で検出性能が確保できる場合の使用が考

手順書の作成，及び『磁粉探傷試験Ⅱ』8 章

えられる。なお，ここでは「試験範囲」は「探傷有効範

仕様書，手順書及び指示書に示された手順書のフォーマットを学囲」と同義で用いられている。

習するとよい。

３）「磁化の確認」

また，手順書では仕様書に示された内容に基づき，対工程確認方式でも，標準試験片確認方式においても，象とするきずを検出するのに適切な検査性能であること，磁化の確認は重要である。JIS 規格の 8.3.2 a）項に示され試験体の損傷等の配慮，作業者の安全への配慮，効率，た，「確認に適切なきずを持つ実際の試験体」がない場合検査コストなどを考慮した試験方法及び試験条件の選定に，b）項に「表面にできるだけ接近して試験体表面に平及び内容の記載が重要である。次に，いくつかの項目に行な磁界の強さを測定する。」とあり，最も適切な方法とついて注意点を解説する。

してホール素子を使用したテスラメータによる確認があ１）「試験装置・器材」

る。この場合，正しい値を得るためには，センサーの位

この項目では，試験に使用する装置・器材が管理され置（試験面までの距離・試験面上の位置），方向（磁界のているものであるということ，また，各々について要求方向）に考慮し，必要に応じ，同一箇所で高さを変えてされる性能を仕様として記載する（例：極間式磁化器で測定して，表面の磁束密度を得，その値と空間の透磁率あれば，磁極間距離，全磁束など，磁化装置であれば整から表面の磁界の強さを得る。

流方式，最大磁化電流，最大通電時間など）。
したがって，普段使用している装置はもちろん，その手順書を作成する際には，標準試験片確認方式と工程他のものについてもどのような仕様が適当か検討してお確認方式の両方式が混在しないように注意が必要である。

くとよい。また探傷に使用する補助具，検出媒体の性能

また，本解説を参考に，予め自身で鋼板溶接部や機械部確認に用いる対比試験片，安全及び試験条件確保のため品などを想定して，各種の磁化方法を用いた手順書を書

探傷時に必要と思われる冶具等も記載する。

く練習をしておくことも有効な学習である。

２）「試験方法」
特に指定されない場合，適切な磁化方法の選定が必要である。対象とする試験体又は試験範囲の大きさ・形状・試験部位・数量・用途，対象とするきずの種類と大きさ，なお，磁界の強さの測定経験や手順書作成経験のない人は，当協会が開催する MT2 及び MT3 の講習会に参加して学習するとよい。
以上，本解説が MT3 の学習の参考になれば幸いである。