用 語解説

危険物関係用語の解説（第11回）の透過作用を利用して、溶接部のきずを検出す

今回は、屋外貯蔵タンクの非破壊検査に関する試験方法です。試験体中に割れや空洞等の不る下記用語について解説します。

連続部があれば、健全部に比べ透過放射線の吸○放射線透過試験

収が少なく、その分、背面のフィルムに到達す○磁粉探傷試験る放射線強度が強くなります。その結果として○浸透探傷試験得られるフィルム上の濃度が変化することに○漏れ試験

よって、きずの存在を識別することが可能となります。

．概要
特定屋外貯蔵タンクの溶接部は、総務省令で放射線線源定めるところにより行う試験において、総務省令で定める基準に適合するものであることとさ表面きずれています（危険物の規制に関する政令第11条第項第号の内在きず試験体）。

フィルム

これを受けて、危険物の規制に関する規則（以下「規則」という。）では、特定屋外貯蔵タンクの各溶接部に対して、以下の試験を行うこととされています（表）。

．放射線透過試験

撮影フィルムにおける濃度の濃い部分

放射線透過試験は、Ｘ線やγ線などの放射線図表

放射線透過試験の概要

各溶接部位と試験方法

溶接部位
試験方法
側板の縦継手及び水平継手
放射線透過試験（接液部以外の側板に係る溶接部を除く） （規則第20条の ）側板の取替工事に係る溶接部
側板とアニュラ板との溶接継手
磁粉探傷試験及び浸透探傷試験
アニュラ板とアニュラ板との溶接継手（規則第20条の ）アニュラ板と底板との溶接継手
底板と底板との溶接継手
重ね補修にかかる側板と側板との溶接継手（接液部にかかるものに限る）
接液部以外の側板に係る溶接部
漏れ試験
屋根に係る溶接部（規則第20条の ）ノズル、マンホール等に係る溶接部

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放射線透過試験は、内在するきずを確認するなす角度が重要となり、場合によっては検知できことが出来るという優れた特徴があります。図ないこともあります。きずの識別状況は上記ので示すように、線源から放出された放射線が、放射線照射角度のほか、使用する線源の焦点寸試験体を透過してフィルムへ到達し、フィルム法、放射線のエネルギー、試験体の厚さ、感光材を感化させます。放射線源とフィルムの間に試料、撮影の幾何学的配置等によって決まります。

験体を配置する必要があることから、側板と側放射線透過試験は、上述のように内部のきず板の溶接継手については放射線透過試験の実施の検出に優れており、平面的ではありますが、が可能です。一方、基礎上に直接設置されてい「きずによる像」として視覚に訴えることが可

るタンク底部の溶接部に対しては、アニュラ板能で、他の試験方法に比較して記録性にも優れや底板の裏面側にフィルムを配置することが不ています。
規則第20条の可能なため、放射線透過試験を実施することが第項では、放射線透過試験に関する合格の基準が定められています（表出来ません。

〜 ）。

ブローホールのような体積を持ったきずではそれほど問題になりませんが、溶込不足や融合不．磁粉探傷試験

良、割れ等の面状のきずでは、放射線ときずとの⑴表

磁粉探傷試験の概要
磁粉探傷試験は、鉄鋼材料などの強磁性体のブローホール等の長径に応じて定める点数

ブローホール等の長径（単位mm）
1.0以下
1.0を超え2.0以下
2.0を超え3.0以下
3.0を超え4.0以下
4.0を超え6.0以下
6.0を超え8.0以下
8.0を超える

表点数1236101525

表面およびその近傍のきずを検出することに適した探傷試験です。強磁性体に磁気を作用させ（磁化）、磁粉探傷剤を散布することで、表面お〜mm程度）のきず部から生じた漏洩磁束（きず部分から漏れ出した磁束）に磁粉が付着し、母材の材質及び厚さに応じて定めるブローホール点数の合計
母材

材質

厚さ（単位mm）
10以下
高 張 力 鋼（引 張 強 さ：10を超え25以下490N/mm2以上）以外
25を超える
10以下
高張力鋼
10を超え25以下
25を超える表

よび表面直下の比較的浅い部分（表面から約ブローホール点数の合計
縦継手
水平継手
6612121224366121224

母材の材質及び厚さに応じて定めるスラグ巻き込み等の長さ
母材

材質

厚さ（単位mm）
12以下
高 張 力 鋼（引 張 強 さ：12を超え25以下490N/mm2以上）以外
25を超える
12以下
高張力鋼
12を超える

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長さ
縦継手
6mm
母材の厚さの1/2
母材の厚さの1/34mm
母材の厚さの1/3

水平継手
6mm
母材の厚さの1/2
母材の厚さの1/26mm
母材の厚さの1/2

表

母材の材質及び厚さに応じて定めるブローホール点数の合計（ブローホール等及びスラグ巻き込み等が混在する場合）
母材

ブローホール点数の合計
縦継手
水平継手
33664121326412

材質

厚さ（単位mm）
10以下
高 張 力 鋼（引 張 強 さ：10を超え25以下490N/mm2以上）以外
25を超える
10以下
高張力鋼
10を超え25以下
25を超える

表

母材の材質及び厚さに応じて定めるスラグ巻き込み等の長さ（ブローホール等及びスラグ巻き込み等が混在する場合）
母材

長さ

材質

厚さ（単位mm）
12以下
高 張 力 鋼（引 張 強 さ：12を超え25以下490N/mm2以上）以外
25を超える
12以下
高張力鋼
12を超える

縦継手
4mm
母材の厚さの1/3
母材の厚さの1/4
3mm
母材の厚さの1/4

水平継手
4mm
母材の厚さの1/3
母材の厚さの1/3
4mm
母材の厚さの1/3

磁粉探傷試験の実施のためには、こうした擬似きずが拡大され磁粉模様として現れます。

模様の発生を防ぐために、さびや汚れ、油分等試験方法は、①前処理、②磁化、③磁粉の適を除去することは当然として、機械的な処理方用、④観察という順序になります。

法等で表面を滑らかにする等の適切な前処理を前処理で重要な点として、疑似模様と呼ばれ行うことが重要となります。

る、きず部以外へ磁粉が付着して形成される磁粉模様の発生を防ぐことが挙げられます。特に磁化の方法としては、軸通電法、直角通電法、溶接部においては、溶接ビード表面の形状やグプロッド法、電流貫通法、コイル法、極間法、磁ラインダーによる粗い削り込みなど、表面粗さ束貫通法の 種類がありますが、屋外タンクのに起因する擬似模様が発生しがちです。適切な溶接部においては、このうち極間法が一般的に適用されます。いずれの方法においても、検査対象を適正に磁化することが重要になります。

漏洩磁束

通常、きずの方向と磁束の方向が直交するように磁化した場合に最も検出感度が高くなります。
磁粉探傷試験で使用される磁粉には、蛍光発光試験体表面を利用する蛍光磁粉と、可視光線下で使用する白、黒、赤などで着色された非蛍光磁粉があります。

きず

また、磁粉を適用する場合に粉体のまま使用する乾式磁粉と、水や油に分散させて使用する湿式磁粉があります。屋外タンクの底部溶接部においては蛍光湿式磁粉が一般的に使用されています。湿図

磁粉探傷試験の概要

式媒体は主に水ですが、適切な濃度で磁粉液が作
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Safety ＆ Tomorrow No.131 （2010.5）

⑧られていることが重要となります。JIS Z 2320‑1では検査液中の磁粉分散濃度として蛍光磁粉の場合0.2〜 g/Lの範囲とすると記載されています。

材質境界指示極間法による磁粉探傷試験では、このうち、①すりきず指示、⑥磁極指示及び⑦表面粗さ指磁粉の適用時期は、磁化電流を流しながら磁示による疑似模様が発生しがちです。それぞれ粉を適用する連続法と、試験体の残留磁気を利の疑似模様については、
非破壊検査テキスト「磁用する残留法の二つの方法があり、屋外タンクの粉探傷試験Ⅱ（社団法人日本非破壊検査協会

溶接部に用いられる極間法では連続法が用いら編）」中に以下のような説明があります。

れます。連続法では、磁粉液の適用から観察が終了するまで通電し続けることが必要となります。

1)

すりきず指示蛍光磁粉を適用した場合は、試験範囲をブ試験面に生じたすりきず及び打こんのう

ラックライトで照射し観察を行います。その際

ちで、有害でないものによって形成されたの条件としては、周囲の明るさを最大20Lx以下

磁粉模様で、表面粗さ指示の一種とも考えにすることと、ブラックライトの紫外線照度がられる。これは白色灯の下で目視観察を行

2

10W/m を超えることとJIS Z2320‑1で記載されうことによって容易に判別できる。ています。また、休憩を取ったあと等でタンク〜中略〜外の明るい場所から戻ってきて試験を行う場合

3)

磁極指示
磁束が磁極から漏洩する場合、かど部のは、観察に先立って、十分な時間をかけて周囲の明るさに目を慣らすことも重要です。

磁束密度が非常に高くなるために生じる磁⑵粉模様で、極間法において磁極の接触部及磁粉模様の判定についてびその周辺部に生じる磁粉模様をいう。

検査員は溶接部検査において、磁粉探傷試験〜中略〜によって現れた磁粉模様を判定する必要があります。試験において磁粉模様が現れた場合に最7)

表面粗さ指示初に行なうべきことは、一度磁粉模様を除去し、酸化スケールが部分的にはげた部分、腐明るい可視光線の下で試験面をよく観察し、付食肌にある小さな段状の凹凸、切削面のバ着物などを除去した後、再試験により再現性をイト目など、試験面の肌の荒いところに生調べることになります。

じる磁粉模様をいい、蛍光磁粉を用いる場合に現れやすい。これは、表面を滑らかに再試験により再現性が確認された磁粉模様につして再試験を行うと消える。

いては、溶接部のきずによる磁粉模様か、そうでない疑似模様であるのかを確認する必要があります。
疑似模様とは、以下の磁粉模様の事を指します（JIS Z 2320‑1：2007）。
①

すりきず指示

②

磁気ペン跡

③

断面急変指示

④

電流指示

⑤電極指示

⑥磁極指示

⑦

表面粗さ指示Safety ＆ Tomorrow No.131 （2010.5） 74（出典：［非破壊検査技術シリーズ］磁粉探傷試験Ⅱ、社団法人日本非破壊検査協会編）

また、JIS Z 2310‑1では、磁粉模様の分類や確認について、以下の記述があります。

11.1

磁粉模様の分類

磁粉模様の分類は、次の手順によって行う。
a)

磁粉模様が現れた場合は、11.2によって、継手については、ないものであること。

きずによる磁粉模様か、きずによらない磁・磁粉模様（擬似磁粉模様を除く）は、その粉模様かを確かめる。

長さが mm以下であること。
（ 以上の〜中略〜
11.2

磁粉模様がほぼ同一線上に mm以下の擬似模様の確認

擬似模様の確認は、次による。

間隔で存する場合は、当該磁粉模様の長〜中略〜さと当該間隔の合計の長さとする。ただ確認された磁粉模様がきずによるもの

し相隣接する磁粉模様のいずれかの長さであると判定しにくいときは、次の操作にが mm以下のものであって当該磁粉模

よって、磁粉模様が擬似模様であるかどう様の長さ以上の間隔で存する場合を除く）

b)

・磁粉模様（擬似磁粉模様を除く）が存すかを確認することができる。

る任意の箇所について25cm2の長方形（一〜中略〜3)

表面粗さ指示は、電流を小さくするか、辺の長さは15cmを限度とする）の部分に試験面を滑らかにして再試験を行うと、磁おいて、長さが mmを超える磁粉模様

粉模様が消える。の長さの合計が mm以下であること。

（出典：JIS Z 2320‑1：2007 非破壊試験‑磁粉．浸透探傷試験

探傷試験‑第危険物の規制に関する規則第20条の では、部：一般通則）

磁粉探傷試験によることが困難な場合、浸透探擬似模様ときずによる磁粉模様を区別するこ傷試験を行うことができるとされています。また、とは、正確に試験結果を判定する上で非常に重磁粉探傷試験の結果、磁粉模様の長さがその幅要です。表面が滑らかに処理されずに溶接したの 倍未満のものについは、浸透探傷試験によりままの状態の部分や、腐食等により表面に凹凸指示模様の確認を行うこととされています。

がある部分で磁粉探傷試験を実施した場合、磁浸透探傷試験の特徴は、材料表面に開口した粉の模様だけからでは、それがきずによるものきずを探し出すことができることです。吸水性なのか表面粗さ指示等による擬似模様なのか判の良いものや多孔質なもの以外のほぼ全ての材断することは出来ません。このような場合は、料に使用できますが、検出できるのは表面に開前述のJIS Z 2320‑1、非破壊検査テキストにも口されたもののみとなります。

あるように、グラインダー等により表面を滑ら浸透探傷試験は、探傷剤として使用される浸かにして再度試験を実施することで、現れた磁透液、余剰浸透液の除去剤及び現像剤の種類の粉模様がきずによる磁粉模様か、きずによらな組み合わせにより分類されています。その中い擬似模様かを確認しなければなりません。

で、屋外タンク貯蔵所の溶接部のような大型構造物の検査に用いられるのは、浸透液としては規則第20条のでは、磁粉探傷試験による以染色浸透液、余剰浸透液の除去剤としては有機下の合格基準が定められています。

溶剤除去剤、及び現像剤としては速乾式現像剤

・割れがないものであること。

を用いた方法が一般的です（溶剤除去性染色浸・アンダーカットはアニュラ板と底板及び透探傷試験‑速乾式現像法）。

底板と底板との溶接継手については速乾式現像法による溶剤除去性染色浸透探傷0.4mm以下のもの、その他の部分の溶接試験では、まず試験面の清掃処理を行った後に試
75

Safety ＆ Tomorrow No.131 （2010.5）

現像剤

浸透液

浸透処理

除去処理

図

現像処理

観察

浸透探傷試験の概要

験体表面に浸透液を塗布します。一定時間放置

・指示模様（擬似指示模様を除く）が存す後、浸透液がきずの内部に浸透するので、その後、る任意の箇所について25cm2の長方形（一表面に残っている浸透液を拭き取り現像液を吹き辺の長さは15cmを限度とする）の部分に付けると、現像液がきずの内部に染み込んだ浸透おいて、長さが mmを超える指示模様液を吸い出す作用が働いて、拡大した像の指示模の長さの合計が mm以下であること。

様となって現れ、きずを検出することができます。
また、前処理を十分に行うことや、過剰な除去処理（過洗浄）を行わないことは、適切な評価を行ううえでとても重要となります。
磁粉探傷試験と浸透探傷試験の特徴を比較す．漏れ試験
容器や配管の一部または全体の気密性および水密性を確認するために，漏れの存在，漏れ箇所または漏れ量を検出するために行う試験を漏ると、磁粉探傷試験は、表層部の線状きずの検れ試験といいます。

出に優れており、浸透探傷試験は、表面に開口し規則第20条のでは、表の箇所に対して真たブローホール等の体積を持ったきずの検出に空試験、加圧漏れ試験、浸透液漏れ試験等の試優れているということになります。逆にいえば、験によって漏れがないものでなければならない

表面に開口したブローホールに磁粉探傷試験をとされています。

適用した場合や、表面の微細な線状きずに浸透鋼製石油貯槽の規格であるJIS B8501では、探傷試験を適用した場合に、磁粉模様や指示模以下の漏れ試験の規定があります。

様が形成されない場合があるということです。

⑴

底板、アニュラプレートの溶接部は、せっけん水などを使用し、真空中で漏れを調べる。こ
規則第20条のでは、浸透探傷試験による以下の合格基準が定められています。の場合の圧力は、少なくとも‑53.3kPaとする。
⑵

屋根板の溶接部は、空気圧試験、真空試験、・割れがないものであること。

その他適当な方法による漏れ試験を行う。た・指示模様（擬似指示模様を除く）は、そのだし、空気圧をかけるときは、その圧力は、最長さが mm以下であること。
（ 以上の低353Paとし、設計圧力を超えてはならない。

指示模様がほぼ同一線上に mm以下の浮き屋根のポンツーンやデッキの溶接部も間隔で存する場合は、当該指示模様の長同じく試験する。

さと当該間隔の合計の長さとする。ただ⑶ 開口部強め材溶接部の漏れ試験として本体し相隣接する指示模様のいずれかの長さ

水張り試験前に強め材のテルテールホールからが mm以下のものであって当該指示模

100kPaゲージ圧以下の空気圧、その他の不活様の長さ以上の間隔で存する場合を除く）性ガスで圧力をかけ、溶接部の漏れを調べる。

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