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JPH11211700A - Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic flaw detection apparatus used therefor - Google Patents

Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic flaw detection apparatus used therefor

Info

Publication number
JPH11211700A
JPH11211700A JP10017562A JP1756298A JPH11211700A JP H11211700 A JPH11211700 A JP H11211700A JP 10017562 A JP10017562 A JP 10017562A JP 1756298 A JP1756298 A JP 1756298A JP H11211700 A JPH11211700 A JP H11211700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
probe
ultrasonic
echo
transmitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10017562A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiko Suetsugu
秀彦 末次
Hisakazu Mori
久和 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP10017562A priority Critical patent/JPH11211700A/en
Publication of JPH11211700A publication Critical patent/JPH11211700A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体の欠陥を被検体表面の粗さの影響を補
正して調べることができる超音波探傷方法、およびそれ
に用いる超音波探傷装置を提供する。 【解決手段】 超音波探傷装置12は、発信探触子3よ
り投射され、被検査管(被検体)1を透過し、受信探触
子4に受波される透過波7のエコーを測定するととも
に、反射探触子(第三の探触子)11より被検査管1に
垂直に投射され、被検査管1の表面で反射され、反射探
触子11に受波される反射波17のエコーを測定する。
実際の被検査管1のクリープ損傷を判定する前に、模擬
欠陥を加工した被検査管1と材質、形状が同じ試験片の
透過エコーと反射エコーとを超音波探傷装置12を用い
て測定し、模擬欠陥ごとに近似線(回帰直線)を求め
て、クリープ損傷の判定基準を作成する。そして、実際
の被検査管1の透過エコーと反射エコーとを超音波探傷
装置12を用いて測定し、上記判定基準に基づいてクリ
ープ損傷を判定する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide an ultrasonic inspection method capable of inspecting a defect of an object by correcting the influence of the surface roughness of the object, and an ultrasonic inspection apparatus used for the method. SOLUTION: An ultrasonic flaw detector 12 measures an echo of a transmitted wave 7 projected from a transmission probe 3, transmitted through a tube to be inspected (subject) 1, and received by a reception probe 4. At the same time, the reflected wave 17 is projected perpendicularly from the reflection probe (third probe) 11 onto the tube 1 to be inspected, reflected on the surface of the tube 1 to be inspected, and received by the reflection probe 11. Measure the echo.
Before judging the actual creep damage of the inspected tube 1, the transmitted echo and the reflected echo of the test specimen having the same material and shape as the inspected tube 1 having the simulated defect processed are measured using the ultrasonic flaw detector 12. Then, an approximation line (regression line) is obtained for each simulated defect to create a criterion for creep damage. Then, the transmitted echo and the reflected echo of the actual inspection tube 1 are measured using the ultrasonic flaw detector 12, and the creep damage is determined based on the above-described determination criteria.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に超音波を
投射し、該被検体を透過してくる超音波を受波すること
により探傷する超音波探傷方法、およびそれに用いる超
音波探傷装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for projecting ultrasonic waves to a subject and detecting the flaws by receiving ultrasonic waves transmitted through the subject, and an ultrasonic flaw detection apparatus used therefor. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エチレン工場のナフサ、ブタン、
LPG分解炉の加熱管、あるいは水素、アンモニア工場
の改質炉の加熱管は、HK40(0.40%C−25%
Cr−20%Ni系)材等の高炭素耐熱遠心鋳造管(以
下、「遠心鋳造管」と称する)が複数本溶接接続されて
組み立てられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, naphtha, butane,
The heating tube of the LPG cracking furnace or the heating tube of the reforming furnace at the hydrogen or ammonia plant is HK40 (0.40% C-25%
A plurality of high carbon heat resistant centrifugally cast tubes (hereinafter, referred to as “centrifugally cast tubes”) made of Cr-20% Ni-based material or the like are assembled by welding.

【0003】この加熱管は、触媒が充填された管内部に
気体や液体が供給されるとともに、炉のバーナーによっ
て管外部から加熱されることにより、管内部が高温高圧
の状態になる。そして、加熱管内部の物質が高温高圧下
で反応、変化する。
[0003] In this heating tube, gas and liquid are supplied to the inside of the tube filled with the catalyst, and the inside of the tube is brought into a high temperature and high pressure state by being heated from the outside of the tube by a burner of a furnace. Then, the substance inside the heating tube reacts and changes under high temperature and high pressure.

【0004】このため上記加熱管は使用時間の経過につ
れて、フープ応力によるクリープフィッシャーが管内面
より外面に向かって放射状に進展する傾向がある。ま
た、管内外の温度差(管外高温、管内低温)に起因して
管内面の円周方向に欠陥を発生するおそれがある。した
がって、上記加熱管の経年変化を把握し残存寿命を推定
することは操業安定上不可欠である。
[0004] For this reason, in the above-mentioned heating tube, the creep fisher due to the hoop stress tends to spread radially from the inner surface to the outer surface of the tube as the use time elapses. In addition, a defect may occur in the circumferential direction of the inner surface of the pipe due to a temperature difference between the inside and the outside of the pipe (high temperature outside the pipe, low temperature inside the pipe). Therefore, it is indispensable for operation stability to grasp the secular change of the heating tube and estimate the remaining life.

【0005】しかし、加熱管の外表面が粗い鋳肌のまま
では、所定の超音波入射が得難いなどの理由から、通常
の超音波探傷方法を遠心鋳造管の加熱管に適用すること
は困難であった。それゆえ、加熱管の経年変化を知るた
めには、専ら破壊検査が行われていた。
However, if the outer surface of the heating tube has a rough casting surface, it is difficult to apply a normal ultrasonic inspection method to the heating tube of the centrifugally cast tube because it is difficult to obtain a predetermined ultrasonic wave. there were. Therefore, in order to know the aging of the heating tube, a destructive inspection was performed exclusively.

【0006】そこで、この問題を解決するために、水浸
法により被検査管の外周面に沿って発信探触子と受信探
触子とを組み合わせて走査し、被検査管の肉厚内を該被
検査管の外周上の2点を結ぶ直線に超音波が浸透するよ
う前記発信探触子から斜角法により被検査管に超音波を
入射するとともに、前記受信探触子により該超音波の透
過エコーを受波することにより被検査管の肉厚内の欠陥
を探知する方法が、特開昭54−128789号公報に
記載されている。
Therefore, in order to solve this problem, the transmitting probe and the receiving probe are combined and scanned along the outer peripheral surface of the inspected tube by the water immersion method, and the inside of the thickness of the inspected tube is reduced. Ultrasonic waves are incident on the tube to be inspected by the oblique angle method from the transmitting probe so that the ultrasonic waves penetrate into a straight line connecting two points on the outer periphery of the tube to be inspected, and the ultrasonic waves are transmitted by the receiving probe. JP-A-54-128789 discloses a method of detecting a defect in the thickness of a tube to be inspected by receiving a transmitted echo of the same.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱管
に使用される遠心鋳造管は、砂型に鋼合金の溶液を入
れ、遠心力で外に張り付かせて形成される。そのため、
使用前の遠心鋳造管には、砂型の砂の形がついた粗い鋳
肌が残っている。そして、加熱管として、炉内において
高温下で使用されることにより、鋳肌の粗い層が酸化減
肉を起こして、滑らかになる。このため、遠心鋳造管は
加熱管として炉内で使用されるにつれ、管表面での超音
波の入射損失が少なくなり、超音波の減衰量が小さくな
る現象が生じる。
However, a centrifugal casting tube used as a heating tube is formed by putting a solution of a steel alloy in a sand mold and sticking the solution to the outside by centrifugal force. for that reason,
Before use, the centrifugally cast tube has a rough casting surface in the form of sand of a sand mold. Then, by using the heating tube in a furnace at a high temperature, the layer having a rough casting surface is oxidized and reduced in thickness and becomes smooth. For this reason, as the centrifugally cast tube is used in a furnace as a heating tube, a phenomenon occurs in which the incident loss of ultrasonic waves on the tube surface decreases, and the attenuation of ultrasonic waves decreases.

【0008】したがって、上記従来の超音波の減衰(透
過量)のみを測定し、超音波減衰量の経年的な変化か
ら、クリープ損傷の有無を判断する方法では、遠心鋳造
管の表面の粗さの経年的な変化により、超音波の減衰量
が大きく変動するため、正確な判断が不可能であった。
つまり、クリープ割れによる超音波の減衰を検出するこ
とが目的であるにもかかわらず、使用により管表面が滑
らかになり、超音波の入射量が増えることにより、超音
波の減衰量が段々減っていく。そして、最終的に、クリ
ープ割れが生じ、超音波の減衰量が増えるまで、内部で
のクリープ損傷の有無が判断できなかった。
Therefore, in the above-described conventional method of measuring only the attenuation (transmission amount) of ultrasonic waves and judging the presence or absence of creep damage from the secular change of the ultrasonic attenuation amount, the surface roughness of the centrifugally cast pipe is reduced. Since the amount of attenuation of the ultrasonic wave fluctuates greatly due to the change over time, accurate judgment was impossible.
In other words, although the purpose is to detect the attenuation of ultrasonic waves due to creep cracking, the tube surface becomes smoother due to use, and the amount of ultrasonic waves incident increases, so the amount of ultrasonic attenuation decreases gradually. Go. And finally, it was not possible to judge the presence or absence of internal creep damage until creep cracking occurred and the amount of ultrasonic attenuation increased.

【0009】ここで、遠心鋳造管の表面粗さと透過波の
減衰量との関係を、本発明の説明図である図3、図4お
よび図6を用いて、具体的に説明する。
Here, the relationship between the surface roughness of the centrifugally cast pipe and the amount of attenuation of the transmitted wave will be specifically described with reference to FIGS. 3, 4 and 6, which are explanatory diagrams of the present invention.

【0010】図3および図4に示す超音波探傷装置2
は、本発明にかかるものであり詳細については後述する
が、基本的な構造は従来のものと同じである。超音波探
傷装置2は、被検査管1の外周の同一円周上に発信探触
子3と受信探触子4とを所定の指向角度および間隔で配
置し、発信探触子3から被検査管1の肉厚内を透過する
超音波7の透過エコーを受信探触子4が受波できるよう
にしたものである。もちろん、水浸法によるため発信探
触子3および受信探触子4と被検査管1との間の超音波
経路にあたる部分には水6が充填されている。
Ultrasonic flaw detector 2 shown in FIGS. 3 and 4
The present invention relates to the present invention, and details thereof will be described later, but the basic structure is the same as the conventional one. The ultrasonic flaw detector 2 arranges the transmitting probe 3 and the receiving probe 4 on the same circumference on the outer circumference of the tube 1 to be inspected at a predetermined directional angle and a predetermined interval. The receiving probe 4 can receive a transmitted echo of an ultrasonic wave 7 transmitted through the thickness of the tube 1. Needless to say, water 6 is filled in a portion corresponding to an ultrasonic path between the transmission probe 3 and the reception probe 4 and the inspection tube 1 because of the water immersion method.

【0011】図中矢線で示す超音波7は、発信探触子3
より発信され、水浸法および斜角法によるため反射屈折
の法則に従って、入射点Aにおいて屈折して被検査管1
の肉厚内に入射され、被検査管1の肉厚内を最大深度2
T/3(T:管の肉厚)で接線方向に透過し、出射点B
において屈折して被検査管1の肉厚外に出射され、受信
探触子4により受波される。このとき、被検査管1の肉
厚内の超音波7の経路上に欠陥(放射状フィッシャー)
が存在すれば、該欠陥により超音波が散乱され、受信探
触子4には減衰された透過エコーとして検出され、欠陥
の存在が探知できる。
An ultrasonic wave 7 indicated by an arrow in FIG.
The tube 1 is refracted at the incident point A according to the law of reflection and refraction because of the water immersion method and the oblique angle method.
And the maximum depth 2 within the thickness of the tube 1 to be inspected.
Transmit at tangential direction at T / 3 (T: wall thickness of tube) and exit point B
Is refracted and emitted out of the thickness of the test tube 1 and received by the receiving probe 4. At this time, a defect (radial fisher) is present on the path of the ultrasonic wave 7 within the thickness of the tube 1 to be inspected.
Is present, the ultrasonic wave is scattered by the defect, detected as an attenuated transmission echo by the receiving probe 4, and the existence of the defect can be detected.

【0012】図6は、模擬欠陥を加工した試験片に対し
て、上記超音波探傷装置2を用いて透過波感度値(減衰
量に相当する)と、中心線表面粗さとの測定結果を示す
グラフである。なお、試験片は0,0.1,0.2,
0.3mmと旋盤で削り込むことにより、管の外表面の
粗さを変化させた。また、肉厚方向にT/2,T/3の
スリット(亀裂)の模擬欠陥を加工した試験片と未加工
の試験片とを用いた。
FIG. 6 shows the results of measurement of the transmitted wave sensitivity value (corresponding to the amount of attenuation) and the center line surface roughness of the test piece processed with the simulated defect using the ultrasonic flaw detector 2. It is a graph. The test pieces were 0, 0.1, 0.2,
The roughness of the outer surface of the tube was changed by grinding with a lathe to 0.3 mm. Further, a test piece in which a simulated defect of a T / 2 or T / 3 slit (crack) was processed in the thickness direction and an unprocessed test piece were used.

【0013】ここで、ある測定の結果、透過波感度値が
85dBであった場合を考える。従来の方法では、この
結果だけからクリープ損傷を判断していた。しかし、同
じ85dBの透過波感度値でも、中心線表面粗さが大き
い場合と、小さい場合とでは、全く評価が異なる。すな
わち、中心線表面粗さが80μmである場合にはT/3
スリットの模擬欠陥の近似線(基準線)La1を下回って
いるが、中心線表面粗さが10μmである場合にはT/
2スリットの模擬欠陥の近似線(基準線)La2をも上回
っている。
Here, it is assumed that the transmitted wave sensitivity value is 85 dB as a result of a certain measurement. In the conventional method, creep damage was judged only from this result. However, even for the same 85 dB transmitted wave sensitivity value, the evaluation is completely different between the case where the center line surface roughness is large and the case where the center line surface roughness is small. That is, when the center line surface roughness is 80 μm, T / 3
When the approximate line (reference line) La1 of the simulated defect of the slit is lower than La1, but the center line surface roughness is 10 μm, T /
It also exceeds the approximate line (reference line) La2 of the two-slit simulated defect.

【0014】また、T/3スリットの近似線La1につい
て、中心線表面粗さが20μmのときと、80μmのと
きを比較してみると、透過波減衰値に約6dBの差があ
り、これは感度に約2倍の違いがある。すなわち、同一
の大きさの欠陥を探傷した場合でも、表面粗さの高低に
よって、受波される透過エコーの量に2倍の違いがあ
る。
When the approximate line La1 of the T / 3 slit is compared with the case where the center line surface roughness is 20 μm and the case where the center line surface roughness is 80 μm, there is a difference of about 6 dB in the attenuation value of the transmitted wave. There is about a two-fold difference in sensitivity. That is, even when a defect having the same size is detected, the amount of transmitted echo received is twice as large depending on the level of the surface roughness.

【0015】なお、同一の大きさの模擬欠陥の基準線
(近似線)が右上がりになることから、使用により管表
面が滑らかになり、超音波の入射量が増えることによ
り、透過波の減衰量(透過波感度値)が段々減っていく
ことがわかる。
Since the reference line (approximate line) of the simulated defect having the same size rises to the right, the tube surface becomes smoother by use, and the amount of incident ultrasonic waves increases, thereby attenuating the transmitted wave. It can be seen that the amount (transmitted wave sensitivity value) gradually decreases.

【0016】以上のことから、従来の方法では管表面の
粗さが考慮されていなかったため、非常に誤差が大き
く、欠陥の正確な探知ができなかった。加えて、同一炉
内の同一管であっても温度分布により、酸化減肉の速度
に差があり、管表面の状態は検査部位ごとに異なってい
るため、欠陥の探傷において管表面の粗さを補正するこ
とは重要である。
From the above, the conventional method does not consider the roughness of the tube surface, so that the error is very large and the defect cannot be accurately detected. In addition, even with the same tube in the same furnace, the rate of oxidation thinning varies depending on the temperature distribution, and the condition of the tube surface varies from inspection site to inspection site. It is important to correct.

【0017】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、被検体の欠陥を被検体表
面の粗さの影響を補正して調べることができる超音波探
傷方法、およびそれに用いる超音波探傷装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method capable of inspecting a defect of an object by correcting the influence of the roughness of the surface of the object. And an ultrasonic flaw detector used for the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1の超音波探傷方
法は、上記の課題を解決するために、超音波水浸透過法
により発信探触子から投射され受信探触子で受波される
被検体の透過エコーと、該被検体表面の粗さとから該被
検体内の欠陥を判定することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic flaw detection method, wherein the ultrasonic probe is projected from a transmitting probe by an ultrasonic water penetration method and received by a receiving probe. A defect in the subject is determined from the transmitted echo of the subject and the roughness of the subject surface.

【0019】上記の構成により、発信探触子および受信
探触子を用いて透過エコーを測定するとともに、該被検
体表面の粗さを測定し、透過エコーの該被検体の表面で
の散乱による減衰量を該被検体表面の粗さの測定値によ
って補正して、該被検体内の欠陥を判定する。
With the above arrangement, the transmitted echo is measured using the transmitting probe and the receiving probe, the roughness of the surface of the object is measured, and the transmitted echo is measured by scattering on the surface of the object. The amount of attenuation is corrected by the measured value of the roughness of the surface of the object to determine a defect in the object.

【0020】具体的には、被検体と材質、形状が同じ試
験片に模擬欠陥を加工して、この試験片の透過エコーと
表面の粗さとを測定し、模擬欠陥ごとに近似線を求め
て、クリープ損傷の判定基準を作成する。そして、実際
の被検体の探傷を行う際には、透過エコーと表面の粗さ
とを測定し、上記の判定基準に基づいてクリープ損傷を
判定する。
Specifically, a simulated defect is machined into a test piece having the same material and shape as the specimen, the transmission echo and the surface roughness of the test piece are measured, and an approximate line is obtained for each simulated defect. Develop creep damage criteria. Then, when actually inspecting the test object, the transmitted echo and the surface roughness are measured, and the creep damage is determined based on the criterion described above.

【0021】このように、検査部位の透過エコーを測定
するとともに、表面の粗さを測定することにより、被検
体表面の粗さの影響を補正して探傷を行うことができ
る。したがって、加熱管の経年変化を的確に把握し、残
存寿命を高精度に推定することができるため、加熱管の
無駄な交換を防止することができ、安全かつ経済的に操
業することができる。
As described above, by measuring the transmitted echo of the inspection site and measuring the surface roughness, the flaw detection can be performed by correcting the influence of the surface roughness of the subject. Therefore, the secular change of the heating tube can be accurately grasped, and the remaining life can be estimated with high accuracy. Therefore, unnecessary replacement of the heating tube can be prevented, and the operation can be performed safely and economically.

【0022】請求項2の超音波探傷方法は、上記の課題
を解決するために、請求項1の構成に加えて、上記被検
体表面の粗さは、中心線表面粗さあるいは最大粗さの測
定値であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the first aspect, the roughness of the surface of the subject is a center line surface roughness or a maximum roughness. It is characterized by being a measured value.

【0023】上記の構成により、請求項1の構成による
作用に加えて、発信探触子および受信探触子を用いて透
過エコーを測定するとともに、粗さ計測器を用いて中心
線表面粗さあるいは最大粗さを被検体表面の粗さとして
測定し、透過エコーと中心線表面粗さあるいは最大粗さ
とによって被検体内の欠陥を判定する。
With the above arrangement, in addition to the operation of the first aspect, the transmission echo is measured using the transmission probe and the reception probe, and the center line surface roughness is measured using the roughness measuring device. Alternatively, the maximum roughness is measured as the surface roughness of the object, and the defect in the object is determined based on the transmitted echo and the center line surface roughness or the maximum roughness.

【0024】具体的には、被検体と材質、形状が同じ試
験片に模擬欠陥を加工して、この試験片の透過エコーと
中心線表面粗さあるいは最大粗さとを測定し、模擬欠陥
ごとに近似線を求めて、クリープ損傷の判定基準を作成
する。そして、実際の被検体の探傷を行う際には、透過
エコーと中心線表面粗さあるいは最大粗さとを測定し、
上記の判定基準に基づいてクリープ損傷を判定する。
Specifically, a simulated defect is machined into a test piece having the same material and shape as the specimen, and the transmission echo and the center line surface roughness or the maximum roughness of the test piece are measured. An approximation line is obtained and a criterion for creep damage is created. Then, when performing actual flaw detection of the subject, the transmitted echo and the center line surface roughness or the maximum roughness are measured,
Creep damage is determined based on the above criteria.

【0025】このように、検査部位の透過エコーを測定
するとともに、粗さ計測器を用いて中心線表面粗さある
いは最大粗さを測定することにより、被検体表面の粗さ
の影響を補正して探傷を行うことができる。そして、こ
の補正に要する粗さ計測器は一般的な計測装置であり、
作業量の増加も軽微である。
As described above, the influence of the roughness of the surface of the subject is corrected by measuring the transmitted echo of the inspection site and measuring the center line surface roughness or the maximum roughness using the roughness measuring device. Flaw detection can be performed. The roughness measuring device required for this correction is a general measuring device,
The increase in the amount of work is also minor.

【0026】請求項3の超音波探傷方法は、上記の課題
を解決するために、請求項1の構成に加えて、上記被検
体表面の粗さは、該被検体に対して垂直に超音波を投射
し、反射された反射エコーを受波して得られる反射エコ
ーの測定値であることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to the configuration of the first aspect, the roughness of the surface of the object is set such that the ultrasonic wave is perpendicular to the object. , And is a measured value of a reflected echo obtained by receiving the reflected echo reflected.

【0027】上記の構成により、請求項1の構成による
作用に加えて、発信探触子および受信探触子を用いて透
過エコーを測定するとともに、被検体に対して垂直に超
音波を投射してその反射波を受波する第三の探触子(以
下、「反射探触子」と称する)を用いて反射エコーを測
定し、透過エコーと反射エコーとによって被検体内の欠
陥を判定する。
According to the above configuration, in addition to the operation of the first aspect, the transmission echo is measured using the transmission probe and the reception probe, and the ultrasonic wave is projected perpendicularly to the subject. The reflected echo is measured using a third probe that receives the reflected wave (hereinafter, referred to as a “reflected probe”), and the defect in the subject is determined based on the transmitted echo and the reflected echo. .

【0028】具体的には、被検体と材質、形状が同じ試
験片に模擬欠陥を加工して、この試験片の透過エコーと
反射エコーとを測定し、模擬欠陥ごとに近似線を求め
て、クリープ損傷の判定基準を作成する。そして、実際
の被検体の探傷を行う際には、透過エコーと反射エコー
とを測定し、上記の判定基準に基づいてクリープ損傷を
判定する。
More specifically, a simulated defect is machined into a test piece having the same material and shape as the object, transmission echoes and reflection echoes of the test piece are measured, and an approximate line is obtained for each simulated defect. Create criteria for creep damage. Then, when actually performing the flaw detection of the subject, the transmitted echo and the reflected echo are measured, and the creep damage is determined based on the above criterion.

【0029】このように、検査部位の透過エコーを測定
するとともに、反射エコーを測定することにより、被検
体表面の粗さの影響を補正して探傷を行うことができ
る。また、この補正に要する反射エコーは、被検体に対
して垂直に超音波を投射して反射波を受波する反射探触
子を備えた簡便な装置で測定することができ、作業量の
増加も軽微である。さらに、発信探触子および受信探触
子を備えた従来の超音波探傷装置に上記反射探触子を設
け、透過エコーと反射エコーとを同時に測定することも
可能であり、より効率的に探傷作業を行うことができ
る。
As described above, by measuring the transmitted echo of the inspection site and the reflected echo, the flaw detection can be performed by correcting the influence of the roughness of the surface of the subject. In addition, the reflection echo required for this correction can be measured by a simple device equipped with a reflection probe that projects ultrasonic waves perpendicularly to the subject and receives reflected waves, thereby increasing the amount of work. Is also minor. Further, it is possible to provide the above-described reflection probe in a conventional ultrasonic flaw detection device having a transmission probe and a reception probe, and simultaneously measure a transmitted echo and a reflected echo, so that more efficient flaw detection is possible. Work can be done.

【0030】請求項4の超音波探傷方法は、上記の課題
を解決するために、請求項1から3の何れかの構成に加
えて、上記被検体は、高炭素耐熱遠心鋳造管であること
を特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to any one of the first to third aspects, the specimen is a high-carbon heat-resistant centrifugal casting tube. It is characterized by.

【0031】上記の構成により、請求項1から3の何れ
かの構成による作用に加えて、超音波水浸透過法により
発信探触子から投射され受信探触子で受波される高炭素
耐熱遠心鋳造管の透過エコーと、該高炭素耐熱遠心鋳造
管表面の粗さとから該高炭素耐熱遠心鋳造管内の欠陥を
判定する。
According to the above configuration, in addition to the operation according to any one of the first to third aspects, a high-carbon heat-resistant material projected from the transmitting probe by the ultrasonic water penetration method and received by the receiving probe is used. A defect in the high carbon heat resistant centrifugally cast tube is determined from the transmission echo of the centrifugal cast tube and the surface roughness of the high carbon heat resistant centrifugal cast tube.

【0032】請求項1から3の何れかに記載の超音波探
傷方法は、表面粗さが変化する被検体に対して適用でき
るものであるが、高炭素耐熱遠心鋳造管は、外表面の粗
さの経年変化が大きく、補正の効果が顕著である。
The ultrasonic flaw detection method according to any one of claims 1 to 3 is applicable to an object having a variable surface roughness. The secular change is large, and the effect of the correction is remarkable.

【0033】請求項5の超音波探傷装置は、上記の課題
を解決するために、被検体に超音波を投射する発信探触
子と、該被検体を透過してくる透過エコーを受波する受
信探触子からなる超音波探傷装置であって、前記被検体
に対して垂直に超音波を投射し、反射された反射エコー
を受波する第三の探触子を備えてなることを特徴として
いる。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a transmitting probe for projecting an ultrasonic wave to a subject and a transmitted echo transmitted through the subject are received. An ultrasonic flaw detector comprising a receiving probe, comprising: a third probe that projects ultrasonic waves perpendicularly to the subject and receives a reflected echo reflected from the subject. And

【0034】上記の構成により、上記超音波探傷装置
は、発信探触子および受信探触子を用いて透過エコーを
測定するとともに、反射探触子(第三の探触子)を用い
て被検体に対して垂直に超音波を投射して反射された反
射エコーを測定する。
With the above configuration, the ultrasonic flaw detector measures the transmitted echo using the transmitting probe and the receiving probe, and detects the transmitted echo using the reflection probe (third probe). The reflected ultrasonic echo is measured by projecting an ultrasonic wave perpendicular to the sample.

【0035】このように、検査部位の透過エコーを測定
するとともに、反射エコーを測定することにより、被検
体表面の粗さの影響を補正して探傷を行うことができ
る。また、上記超音波探傷装置は、発信探触子および受
信探触子を備えた従来の超音波探傷装置に反射探触子を
設けるだけでよい。そして、透過エコーと反射エコーと
を同時に測定することができるため、より効率的に探傷
作業を行うことができる。
As described above, by measuring the transmitted echo of the inspection site and the reflected echo, the flaw detection can be performed by correcting the influence of the roughness of the surface of the subject. Further, the ultrasonic flaw detector only needs to provide a reflection probe in a conventional ultrasonic flaw detector having a transmission probe and a reception probe. Since the transmitted echo and the reflected echo can be measured simultaneously, the flaw detection operation can be performed more efficiently.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】〔実施の形態1〕本発明の一実施
の形態について図3から図9に基づいて説明すれば、以
下のとおりである。なお、以下では、被検体を高炭素耐
熱遠心鋳造管(以下、「遠心鋳造管」と称する)として
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment 1] One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following, the subject will be described as a high carbon heat resistant centrifugally cast tube (hereinafter, referred to as a "centrifugal cast tube").

【0037】図3および図4に示すように、本実施の形
態にかかる超音波探傷方法に用いる超音波探傷装置2
は、治具5に発信探触子3および受信探触子4が取り付
けられて構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the ultrasonic flaw detector 2 used in the ultrasonic flaw detection method according to this embodiment
The transmission probe 3 and the reception probe 4 are attached to a jig 5.

【0038】上記の発信探触子3および受信探触子4
は、超音波探傷装置2が被検査管1に装着された際、被
検査管1の外周の同一円周上に所定の指向角度および間
隔で配置されるように、治具5に取り付けられている。
そして、発信探触子3から発信された超音波7の被検査
管1の肉厚内を透過する透過エコーを受信探触子4が受
波できるようになっている。なお、本実施の形態では、
発信探触子3としてパナメトリクス社製V382(周波
数3.5MHz、振動子径0.5″、焦点3″LF)、
受信探触子4としてパナメトリクス社製V382(周波
数3.5MHz、振動子径0.5″、焦点FLAT)を
使用した。
The transmitting probe 3 and the receiving probe 4 described above.
Is attached to the jig 5 so that when the ultrasonic inspection device 2 is mounted on the inspection tube 1, the ultrasonic inspection device 2 is arranged at a predetermined directional angle and interval on the same circumference of the inspection tube 1. I have.
The receiving probe 4 can receive a transmitted echo of the ultrasonic wave 7 transmitted from the transmitting probe 3 and transmitted through the thickness of the inspection tube 1. In the present embodiment,
V382 (frequency 3.5 MHz, transducer diameter 0.5 ″, focal point 3 ″ LF) as the transmitting probe 3,
As the receiving probe 4, V382 (frequency 3.5 MHz, transducer diameter 0.5 ″, focal point FLAT) manufactured by Panametrics was used.

【0039】上記治具5は、例えば、MMA(メチルメ
タアクリレート)で形成される。そして、発信探触子3
および受信探触子4と被検査管1との間の超音波経路に
あたる部分に開口部5aが形成されている。開口部5a
は、超音波探傷装置2が被検査管1に押し当てられて装
着されるため、被検査管1の外周形状に適合した形状に
形成されている。
The jig 5 is made of, for example, MMA (methyl methacrylate). And the transmitting probe 3
An opening 5a is formed in a portion corresponding to an ultrasonic path between the receiving probe 4 and the tube 1 to be inspected. Opening 5a
Since the ultrasonic inspection device 2 is mounted by being pressed against the tube 1 to be inspected, it is formed in a shape suitable for the outer peripheral shape of the tube 1 to be inspected.

【0040】また、水浸法によるため、治具5の内部に
水6が充填されることにより、発信探触子3および受信
探触子4と被検査管1との間の超音波経路にあたる部分
に水6が保持される。そして、治具5を被検査管1に押
し当てた際、内部に充填された水6を漏らさないよう、
被検査管1に当接する当接部には弾性を有する、例えば
板ゴムなどからなるシール5bが設けられている。さら
に、超音波探傷装置2には、治具5の内部に水6を注水
排水するために、図示しない注水手段および排水手段が
設けられている。したがって、上記超音波探傷装置2に
よる透過エコーの測定は、装着、注水、測定、排水を1
サイクルにして行われる。これにより、炉内の断熱材な
どの周囲の水濡れを防止している。
Since the water immersion method is used, the jig 5 is filled with water 6 so that the jig 5 corresponds to the ultrasonic path between the transmission probe 3 and the reception probe 4 and the tube 1 to be inspected. Water 6 is retained in the part. Then, when the jig 5 is pressed against the pipe 1 to be inspected, the water 6 filled therein is prevented from leaking.
A seal 5b made of, for example, plate rubber or the like, which has elasticity, is provided at a contact portion that comes into contact with the tube 1 to be inspected. Further, the ultrasonic flaw detector 2 is provided with a water injection means and a water discharge means (not shown) for injecting and discharging the water 6 into the jig 5. Therefore, the measurement of the transmission echo by the ultrasonic flaw detector 2 includes mounting, water injection, measurement, and drainage in one.
This is done in cycles. This prevents the surrounding material such as the heat insulating material in the furnace from getting wet.

【0041】図中矢線で示す超音波7は、後述する探傷
器21(図5)によってパルス状の電源が供給された発
信探触子3より投射され、水6を介して被検査管1に入
射角iで入射し、水浸法かつ斜角法によるため、反射屈
折の法則に従って、被検査管1の外周面上の入射点Aに
おいて、屈折角θで屈折し、被検査管1の肉厚内を最大
深度dで接線方向に透過し、被検査管1の外周面上の出
射点Bにおいて入射角θに対して屈折角iで屈折し被検
査管1の肉厚外に出射され、水6を介して受信探触子4
により受波される。このとき、被検査管1の肉厚内の超
音波7の経路上に欠陥(放射状フィッシャー)が存在す
れば、該欠陥により超音波が散乱され、受信探触子4に
は減衰された透過エコーとして検出され、欠陥の存在が
探知できる。
An ultrasonic wave 7 indicated by an arrow in the figure is projected from a transmitting probe 3 to which pulsed power is supplied by a flaw detector 21 (FIG. 5), which will be described later, and is transmitted to a tube 1 to be inspected via water 6. Since the light is incident at an incident angle i and is based on the water immersion method and the oblique angle method, the light is refracted at a refraction angle θ at the incident point A on the outer peripheral surface of the tube 1 to be inspected according to the law of reflection and refraction. The light passes through the thickness in the tangential direction at the maximum depth d, is refracted at the refraction angle i with respect to the incident angle θ at the emission point B on the outer peripheral surface of the test tube 1, and is emitted out of the thickness of the test tube 1; Probe 4 received through water 6
Is received by At this time, if a defect (radial fisher) exists on the path of the ultrasonic wave 7 in the thickness of the inspection target tube 1, the ultrasonic wave is scattered by the defect and the attenuated transmission echo is transmitted to the receiving probe 4. And the presence of a defect can be detected.

【0042】また、超音波7の入射角iを被検査管1の
内周面による底面反射が起こらない範囲で調整し、同時
に透過エコーをキャッチするべく発信探触子3と受信探
触子4との間隔を調整すれば被検査管1の肉厚内での超
音波探傷深さdが適宜調整できる。
Further, the incident angle i of the ultrasonic wave 7 is adjusted within a range where the bottom surface reflection does not occur by the inner peripheral surface of the tube 1 to be inspected, and at the same time, the transmitting probe 3 and the receiving probe 4 are used to catch the transmitted echo. By adjusting the distance between the two, the depth f of the ultrasonic inspection within the thickness of the inspected tube 1 can be appropriately adjusted.

【0043】図5に示すように、発信探触子3および受
信探触子4はパルス状の電源を供給する探傷器21に接
続されており、さらに探傷器21は記録計22に接続さ
れている。ここで、本実施の形態では探傷器21とし
て、クラウトクレーマー社製USL−38、およびUS
L−48を使用した。また、上記注水手段として、例え
ば、治具5に図示しない注水穴が穿孔されており、治具
5の内部に水6を充填できるように注水タンク23と接
続されている。同様に、治具5に図示しない排水穴が穿
孔されており、治具5の内部に充填された水6を排水で
きるように排水タンク24と接続されている。
As shown in FIG. 5, the transmitting probe 3 and the receiving probe 4 are connected to a flaw detector 21 for supplying pulsed power, and the flaw detector 21 is connected to a recorder 22. I have. Here, in the present embodiment, USL-38 manufactured by Kraut Kramer and US
L-48 was used. As the water injection means, for example, a water injection hole (not shown) is formed in the jig 5 and connected to the water injection tank 23 so that the inside of the jig 5 can be filled with water 6. Similarly, a drain hole (not shown) is formed in the jig 5 and is connected to a drain tank 24 so that the water 6 filled in the jig 5 can be drained.

【0044】以下に、本実施の形態にかかる超音波探傷
方法について説明する。
The ultrasonic flaw detection method according to the present embodiment will be described below.

【0045】まず、実炉内で被検査管1の探傷を行う準
備として、クリープ損傷の判定の基準を求める。被検査
管1と同一の材質および肉厚の試験片に模擬欠陥を加工
し、上記超音波探傷装置2を用いて、透過波感度値(減
衰量に相当する)を管表面の粗さを変化させて測定す
る。あわせて、超音波の入射点Aの中心線表面粗さを粗
さ計測器によって測定する。そして、得られた測定結果
より透過波感度値と中心線表面粗さとの近似線を模擬欠
陥ごとに求める。なお、本実施の形態では、粗さ計測器
としてMitutoyo社製SURFTEST SV−
9700・3Dを用いた。
First, as a preparation for conducting a flaw detection of the inspected tube 1 in the actual furnace, a criterion for judging creep damage is obtained. A simulated defect is machined into a test piece having the same material and thickness as the tube 1 to be inspected, and the transmitted wave sensitivity value (corresponding to the amount of attenuation) is changed using the ultrasonic flaw detector 2. Let me measure. At the same time, the center line surface roughness of the incident point A of the ultrasonic wave is measured by a roughness measuring instrument. Then, an approximate line between the transmitted wave sensitivity value and the center line surface roughness is obtained from the obtained measurement result for each simulated defect. In this embodiment, SURTEST SV- manufactured by Mitutoyo Co., Ltd. is used as a roughness measuring instrument.
9700 / 3D was used.

【0046】例えば、図6に示すように、肉厚方向にT
/2,T/3のスリット(亀裂)の模擬欠陥を加工した
試験片と未加工の試験片とに対して、上記超音波探傷装
置2を用いて透過波感度値と中心線表面粗さとを測定
し、模擬欠陥ごとにそれぞれ近似線La2, La1,La0が
得られた。なお、試験片は0,0.1,0.2,0.3
mmと旋盤で削り込むことにより、管表面の粗さを変化
させた。また、求める近似線の回帰係数は1次のものに
限定するものではなく、中心線表面粗さと透過波感度値
との相関関係により、適宜選択することができる。
For example, as shown in FIG.
Using a ultrasonic flaw detector 2, the transmitted wave sensitivity value and the center line surface roughness of a test piece processed with a simulated defect of a slit (crack) of / 2 and T / 3 and an unprocessed test piece were determined. Measurement was performed, and approximate lines La2, La1, La0 were obtained for each of the simulated defects. The test pieces were 0, 0.1, 0.2, 0.3.
The roughness of the tube surface was changed by grinding with a lathe. Further, the regression coefficient of the approximate line to be obtained is not limited to the first-order one, but can be appropriately selected according to the correlation between the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value.

【0047】つぎに、実炉の被検査管1の探傷を行う際
には、上記超音波探傷装置2を用いて検査部位の透過波
感度値を測定するとともに、超音波の入射点Aの中心線
表面粗さを測定する。そして、判定の基準線として求め
ておいた近似線La2, La1,La0と比較することによ
り、被検査管1の欠陥を判定することができる。
Next, when flaw detection is performed on the tube 1 to be inspected in the actual furnace, the transmitted wave sensitivity value of the inspection site is measured using the ultrasonic flaw detector 2 and the center of the ultrasonic wave incident point A is measured. Measure the line surface roughness. Then, by comparing with the approximate lines La2, La1, La0 determined as reference lines for determination, it is possible to determine the defect of the tube 1 to be inspected.

【0048】すなわち、図8に示すように、中心線表面
粗さと透過波感度値との座標平面上において、実炉の被
検査管1の測定値が基準線に対してどのような位置にプ
ロットされるかによって、欠陥の状態を判定することが
できる。
That is, as shown in FIG. 8, on the coordinate plane of the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value, the position where the measured value of the test tube 1 of the actual furnace is plotted with respect to the reference line is plotted. The state of the defect can be determined depending on whether it is performed.

【0049】ここで、基準線の意味を説明する。例え
ば、ある検査部位の測定値が近似線La2上にプロットさ
れたとすると、検査部位にはT/2スリットの模擬欠陥
と同じだけの減衰量があるという評価をする。これは、
検査部位にT/2スリットと同じ大きさのクリープ損傷
が存在するという意味ではない。つまり、実際に検出さ
れているのは1個の亀裂の減衰量ではなく、無数に発生
した非常に小さな欠陥の集合体の減衰量であり、それが
T/2スリットの模擬欠陥の減衰量と同程度であるとい
う意味である。そして、欠陥の集合体がフィッシャーの
どのレベルにまで進展しているかを評価している。当
然、模擬欠陥と同じ大きさの欠陥が生じる以前に、検出
される。
Here, the meaning of the reference line will be described. For example, if the measurement value of a certain inspection site is plotted on the approximation line La2, it is evaluated that the inspection site has the same attenuation as the simulated defect of the T / 2 slit. this is,
This does not mean that there is creep damage of the same size as the T / 2 slit at the inspection site. In other words, what is actually detected is not the attenuation of one crack, but the attenuation of an aggregate of a very small number of defects that have occurred innumerably, which is the attenuation of the simulated defect of the T / 2 slit. It means that they are comparable. He then assesses the level of Fisher's evolving defect cluster. Naturally, the defect is detected before a defect having the same size as the simulated defect occurs.

【0050】以上の説明のように、上記実施の形態1の
超音波探傷方法によれば、まず、模擬欠陥を加工した試
験片に対して、上記超音波探傷装置2を用いて透過波感
度値を測定するとともに、超音波の入射点の中心線表面
粗さを測定し、模擬欠陥ごとに近似線を求めて、クリー
プ損傷の判定の基準線を求めておく。そして、実際の被
検査管の探傷を行う際には、上記超音波探傷装置2を用
いて検査部位の透過波感度値を測定するとともに、超音
波の入射点の中心線表面粗さを測定し、求めておいた基
準線と比較することにより、被検査管1のクリープ損傷
を判定することができる。
As described above, according to the ultrasonic flaw detection method of the first embodiment, the transmitted wave sensitivity value is first applied to the test piece processed with the simulated defect by using the ultrasonic flaw detection apparatus 2. Is measured, the center line surface roughness of the ultrasonic wave incident point is measured, an approximate line is obtained for each simulated defect, and a reference line for determining creep damage is obtained. When actually inspecting a tube to be inspected, the ultrasonic wave inspection device 2 is used to measure the transmitted wave sensitivity value of the inspection site and to measure the center line surface roughness of the ultrasonic wave incident point. By comparing with the obtained reference line, the creep damage of the inspected tube 1 can be determined.

【0051】なお、上記実施の形態1は本発明の範囲を
限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が
可能である。例えば、中心線表面粗さの代わりに、最大
粗さを用いてもよい。中心線表面粗さは粗さの平均値で
あり、最大粗さは山と谷との差の最大値であるが、表面
粗さの指標として同程度であり、どちらを用いても差が
ない。
The first embodiment does not limit the scope of the present invention, and various changes can be made within the scope of the present invention. For example, a maximum roughness may be used instead of the center line surface roughness. The center line surface roughness is the average value of the roughness, and the maximum roughness is the maximum value of the difference between the peak and the valley, but is almost the same as an index of the surface roughness, and there is no difference using either of them. .

【0052】上述したように、被検体の表面の粗さを、
粗さ計測器によって透過波感度値とは別に測定すること
ができるが、透過波感度値と同時に測定できる方が効率
的である。そこで、透過波感度値の測定と同時に、被検
体に対して垂直に超音波を投射し、その反射波を受波し
て得られる反射波の感度値を測定し、クリープ損傷の判
定に利用する方法について、以下に説明する。
As described above, the surface roughness of the subject is
Although it can be measured separately from the transmitted wave sensitivity value by the roughness measuring instrument, it is more efficient to measure it simultaneously with the transmitted wave sensitivity value. Therefore, simultaneously with the measurement of the transmitted wave sensitivity value, an ultrasonic wave is projected perpendicularly to the subject, the reflected wave is received, the sensitivity value of the reflected wave is measured, and the measured value is used to determine creep damage. The method will be described below.

【0053】〔実施の形態2〕本発明の他の実施の形態
について図1、図2および図10から図13に基づいて
説明すれば、以下のとおりである。なお、以下では、実
施の形態1と同様、被検体を高炭素耐熱遠心鋳造管とし
て説明する。また、説明の便宜上、実施の形態1におい
て示した構成と同一の部材には、同一の符号を付記し、
その説明を省略する。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 10 to 13. In the following, similarly to the first embodiment, the subject will be described as a high-carbon heat-resistant centrifugally cast tube. For convenience of description, the same members as those in the configuration shown in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals,
The description is omitted.

【0054】図1および図2に示すように、本実施の形
態にかかる超音波探傷装置12は、治具15に発信探触
子3および受信探触子4に加えて、反射探触子11が取
り付けられて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic flaw detector 12 according to the present embodiment includes a jig 15 in addition to the transmission probe 3 and the reception probe 4 as well as the reflection probe 11. Is configured.

【0055】上記反射探触子11は、超音波探傷装置1
2が被検査管1に装着された際、被検査管1の外周の発
信探触子3および受信探触子4と同一円周上かつ中央位
置で、被検査管1に対して垂直に配置されるように、治
具15に取り付けられている。そして、反射探触子11
から投射された超音波17が被検査管1の外周面で反射
され、その反射波を反射探触子11が受波できるように
なっている。なお、本実施の形態では、反射探触子11
としてハリソニック社製I302087(周波数2.2
5MHz、振動子径0.5″、焦点1.5″PF)を用
いた。
The reflection probe 11 is an ultrasonic flaw detector 1
When the probe 2 is mounted on the tube 1 to be inspected, the transmitter 2 and the receiving probe 4 on the outer periphery of the tube 1 to be inspected are arranged on the same circumference and at the center position and perpendicular to the tube 1 to be inspected. It is attached to the jig 15 so as to be performed. And the reflection probe 11
The ultrasonic wave 17 projected from the tube 1 is reflected on the outer peripheral surface of the test tube 1, and the reflected wave can be received by the reflection probe 11. In this embodiment, the reflection probe 11
As Harisonic's I302087 (frequency 2.2
5 MHz, a transducer diameter of 0.5 ″, and a focus of 1.5 ″ PF) were used.

【0056】上記治具15は、実施の形態1の治具5と
同様に、発信探触子3、受信探触子4、および反射探触
子11と被検査管1との間の超音波経路にあたる部分に
開口部5aが形成されている。また、治具15の内部に
充填される水6を漏らさないよう、被検査管1に当接す
る当接部には弾性を有する、例えば板ゴムなどからなる
シール5bが設けられている。
The jig 15 is, like the jig 5 of the first embodiment, an ultrasonic probe between the transmission probe 3, the reception probe 4, and the reflection probe 11 and the tube 1 to be inspected. An opening 5a is formed in a portion corresponding to the path. In order to prevent the water 6 filled in the jig 15 from leaking, a seal 5b made of, for example, plate rubber or the like having elasticity is provided at an abutting portion that abuts on the tube 1 to be inspected.

【0057】図中矢線で示す超音波7は、発信探触子3
より投射され、被検査管1の肉厚内を最大深度dで接線
方向に透過し、受信探触子4により受波される。このと
き、被検査管1の肉厚内の超音波7の経路上に欠陥(放
射状フィッシャー)が存在すれば、該欠陥により超音波
が散乱され、受信探触子4には減衰された透過エコーと
して検出され、欠陥の存在が探知できる。
The ultrasonic wave 7 indicated by the arrow in the figure is the transmission probe 3.
The light is transmitted by the receiving probe 4 in the tangential direction at the maximum depth d within the thickness of the tube 1 to be inspected. At this time, if a defect (radial fisher) exists on the path of the ultrasonic wave 7 in the thickness of the inspection target tube 1, the ultrasonic wave is scattered by the defect and the attenuated transmission echo is transmitted to the receiving probe 4. And the presence of a defect can be detected.

【0058】また、図中矢線で示す超音波17は、反射
探触子11より被検査管1の外周面に対して垂直に投射
され、被検査管1の外周面で反射された反射波が反射探
触子11により受波される。このとき、被検査管1の外
周面が粗い状態であるほど、外周面により超音波が散乱
され、反射探触子11には減衰された反射エコーとして
検出され、被検査管1の表面の粗さの程度が測定でき
る。
An ultrasonic wave 17 indicated by an arrow in the drawing is projected perpendicularly to the outer peripheral surface of the tube 1 to be inspected by the reflection probe 11, and the reflected wave reflected by the outer peripheral surface of the tube 1 to be inspected is reflected. The wave is received by the reflection probe 11. At this time, as the outer peripheral surface of the inspected tube 1 is rougher, the ultrasonic wave is scattered by the outer peripheral surface and is detected by the reflection probe 11 as an attenuated reflected echo, and the surface of the inspected tube 1 is roughened. The degree of roughness can be measured.

【0059】図5に示したように、発信探触子3および
受信探触子4は、探傷器21に接続されており、さらに
探傷器21は記録計22に接続されている。同様に、反
射探触子11も探傷器21に接続されている。また、例
えば、治具5に図示しない注水穴が穿孔されており、治
具5の内部に水6を充填できるように注水タンク23と
接続されている。同様に、治具5に図示しない排水穴が
穿孔されており、治具5の内部に充填された水6を排水
できるように排水タンク24と接続されている。
As shown in FIG. 5, the transmitting probe 3 and the receiving probe 4 are connected to a flaw detector 21, and the flaw detector 21 is further connected to a recorder 22. Similarly, the reflection probe 11 is also connected to the flaw detector 21. Further, for example, a water injection hole (not shown) is drilled in the jig 5 and connected to the water injection tank 23 so that the inside of the jig 5 can be filled with water 6. Similarly, a drain hole (not shown) is formed in the jig 5 and is connected to a drain tank 24 so that the water 6 filled in the jig 5 can be drained.

【0060】本実施の形態にかかる超音波探傷方法は、
実施の形態1の粗さ計測器による中心線表面粗さの代わ
りに、反射波の減衰量(垂直表面波感度値)を被検査管
1の表面の粗さとして用いるものである。そこで、中心
線表面粗さと垂直表面波感度値との相関性について、簡
単に説明する。
The ultrasonic flaw detection method according to the present embodiment
Instead of the center line surface roughness by the roughness measuring device of the first embodiment, the amount of attenuation of the reflected wave (vertical surface wave sensitivity value) is used as the surface roughness of the tube 1 to be inspected. Therefore, the correlation between the center line surface roughness and the vertical surface wave sensitivity value will be briefly described.

【0061】被検査管1の中心線表面粗さと垂直表面波
感度値を測定すると表1に示すようになった。そして、
図10に示すように、得られた測定値より中心線表面粗
さと垂直表面波感度値との回帰直線を求めると、良好な
相関関係があることが明らかである。特に、中心線表面
粗さが40μm以下(垂直表面波感度値が28dB以
下)では非常に高い相関関係が得られている。そして、
図13に示すように、クリープ損傷が起こるのは垂直表
面波感度値が25dB以下であるため、中心線表面粗さ
の代わりに、垂直表面波感度値を管表面の粗さの指標と
して用いることができる。
The center line surface roughness and the vertical surface wave sensitivity value of the test tube 1 were measured, and the results are as shown in Table 1. And
As shown in FIG. 10, when a regression line between the center line surface roughness and the vertical surface wave sensitivity value is obtained from the obtained measured values, it is clear that there is a good correlation. Particularly, when the center line surface roughness is 40 μm or less (the vertical surface wave sensitivity value is 28 dB or less), a very high correlation is obtained. And
As shown in FIG. 13, since the creep damage occurs when the vertical surface wave sensitivity value is 25 dB or less, the vertical surface wave sensitivity value is used as an index of the tube surface roughness instead of the center line surface roughness. Can be.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】同様に、表1および図11に示すように、
被検査管1の最大粗さと垂直表面波感度値を測定し、得
られた測定値より最大粗さと垂直表面波感度値との回帰
直線を求めると、良好な相関関係があることが明らかで
ある。特に、中心線表面粗さが250μm以下(垂直表
面波感度値が27dB以下)では非常に高い相関関係が
得られている。そして、図13に示すように、クリープ
損傷が起こるのは垂直表面波感度値が25dB以下であ
るため、最大粗さの代わりに、垂直表面波感度値を管表
面の粗さの指標として用いることができる。なお、中心
線表面粗さおよび最大粗さの垂直表面波感度値との相関
関係はどちらも同程度である。
Similarly, as shown in Table 1 and FIG.
When the maximum roughness and the vertical surface wave sensitivity value of the test tube 1 are measured, and a regression line between the maximum roughness and the vertical surface wave sensitivity value is obtained from the measured values, it is clear that there is a good correlation. . Particularly, when the center line surface roughness is 250 μm or less (the vertical surface wave sensitivity value is 27 dB or less), a very high correlation is obtained. Then, as shown in FIG. 13, since the creep damage occurs when the vertical surface wave sensitivity value is 25 dB or less, the vertical surface wave sensitivity value is used as an index of the tube surface roughness instead of the maximum roughness. Can be. The correlation between the center line surface roughness and the vertical surface wave sensitivity value of the maximum roughness is substantially the same.

【0064】以下に、本実施の形態にかかる超音波探傷
方法について説明する。
The ultrasonic flaw detection method according to the present embodiment will be described below.

【0065】まず、実炉内で被検査管1の探傷を行う準
備として、クリープ損傷の判定の基準を求める。被検査
管1と同一の材質および肉厚の試験片に模擬欠陥を加工
し、上記超音波探傷装置12を用いて、透過波感度値
(減衰量に相当する)を管表面の粗さを変化させて測定
する。あわせて、反射探触子11により、垂直表面波感
度値(反射波の減衰量に相当する)も測定する。そし
て、得られた測定結果から、垂直表面波感度値と透過波
感度値との近似線を模擬欠陥ごとに求める。
First, as a preparation for conducting the flaw detection of the inspected tube 1 in the actual furnace, a criterion for judging creep damage is obtained. A simulated defect is machined into a test piece having the same material and thickness as the tube 1 to be inspected, and the transmitted wave sensitivity value (corresponding to the amount of attenuation) is changed using the ultrasonic flaw detector 12 to change the surface roughness of the tube. Let me measure. At the same time, the reflection probe 11 also measures the vertical surface wave sensitivity value (corresponding to the amount of attenuation of the reflected wave). Then, an approximation line between the vertical surface wave sensitivity value and the transmitted wave sensitivity value is obtained for each of the simulated defects from the obtained measurement results.

【0066】例えば、図12に示すように、肉厚方向に
T/2,T/3のスリット(亀裂)の模擬欠陥を加工し
た試験片と未加工の試験片とに対して、上記超音波探傷
装置12を用いて透過波感度値と垂直表面波感度値とを
測定し、模擬欠陥ごとにそれぞれ近似線Lv2, Lv1,L
v0が得られた。なお、試験片は0,0.1,0.2,
0.3mmと旋盤で削り込むことにより、管表面の粗さ
を変化させた。なお、求める回帰係数は1次のものに限
定するものではなく、垂直表面波感度値と透過波感度値
との相関関係により、適宜選択することができる。
For example, as shown in FIG. 12, the above ultrasonic test was performed on a test piece in which a simulated defect of a T / 2, T / 3 slit (crack) was processed in the thickness direction and an unprocessed test piece. The transmitted wave sensitivity value and the vertical surface wave sensitivity value are measured using the flaw detector 12, and the approximate lines Lv2, Lv1, and Lv are respectively determined for each simulated defect.
v0 was obtained. The test pieces were 0, 0.1, 0.2,
The roughness of the tube surface was changed by shaving with a lathe to 0.3 mm. The regression coefficient to be obtained is not limited to the first-order one, but can be appropriately selected according to the correlation between the vertical surface wave sensitivity value and the transmitted wave sensitivity value.

【0067】つぎに、実炉の被検査管1の探傷を行う際
には、上記超音波探傷装置12を用いて検査部位の透過
波感度値を測定するとともに、垂直表面波感度値を測定
する。そして、判定基準として求めておいた近似線Lv
2, Lv1,Lv0と比較することにより、被検査管1の欠
陥を判定することができる。
Next, when flaw detection is performed on the tube 1 to be inspected in the actual furnace, the transmitted wave sensitivity value of the inspection site is measured using the ultrasonic flaw detector 12 and the vertical surface wave sensitivity value is measured. . Then, the approximate line Lv determined as a criterion is
2, the defect of the inspected tube 1 can be determined by comparing with Lv1 and Lv0.

【0068】すなわち、図13に示すように、垂直表面
感度値と透過波感度値との座標平面上において、実炉の
被検査管1の測定値が基準線に対してどのような位置に
プロットされるかによって、欠陥の状態を判定すること
ができる。
That is, as shown in FIG. 13, on the coordinate plane of the vertical surface sensitivity value and the transmitted wave sensitivity value, the position where the measured value of the test tube 1 of the actual furnace is plotted relative to the reference line is plotted. The state of the defect can be determined depending on whether it is performed.

【0069】以上の説明のように、上記実施の形態2の
超音波探傷方法、およびそれに用いる超音波探傷装置に
よれば、まず、模擬欠陥を加工した試験片に対して、上
記超音波探傷装置12を用いて透過波感度値を測定する
とともに、管表面に対して垂直に設置した反射探触子1
1によって垂直表面波感度値を測定し、模擬欠陥ごとに
近似線を求めて、クリープ損傷の判定の基準線を準備し
ておく。そして、実際の被検査管1の探傷を行う際に
は、上記超音波探傷装置12を用いて検査部位の透過波
感度値を測定するとともに、管表面に対して垂直に設置
した反射探触子11によって垂直表面波感度値を測定
し、求めておいた基準線と比較することにより、被検査
管1のクリープ損傷を判定することができる。なお、透
過波感度値の測定と、垂直表面波感度値の測定とを同時
に行うと、効率的である。
As described above, according to the ultrasonic flaw detection method and the ultrasonic flaw detection apparatus used in the second embodiment, first, the test piece on which the simulated defect has been processed is applied to the ultrasonic flaw detection apparatus. 12 is used to measure the transmitted wave sensitivity value, and the reflection probe 1 installed vertically to the tube surface
The vertical surface wave sensitivity value is measured by 1 and an approximate line is obtained for each simulated defect, and a reference line for judging creep damage is prepared. When actually inspecting the tube 1 to be inspected, the transmitted-wave sensitivity value of the inspection site is measured using the ultrasonic inspection device 12, and the reflection probe installed perpendicular to the tube surface is used. The creep damage of the test tube 1 can be determined by measuring the vertical surface wave sensitivity value by 11 and comparing it with the determined reference line. It is efficient if the measurement of the transmitted wave sensitivity value and the measurement of the vertical surface wave sensitivity value are performed simultaneously.

【0070】なお、上記実施の形態2は本発明の範囲を
限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が
可能である。例えば、上記超音波探傷装置12では、炉
床からの高さのレベルが同一である円周上では、管表面
の粗さにほとんど差がないため、反射探触子11を取り
付けやすい中央の位置に設けてある。しかし、透過波感
度値の測定の際の超音波の減衰は、管への入射位置およ
び管からの出射位置において発生する。そして、入射位
置における減衰量の方が、出射位置における減衰量より
も大きい。したがって、入射位置における管表面の粗さ
を測定することが望ましく、反射探触子11をそのよう
に設けてもよい。
The second embodiment does not limit the scope of the present invention, and various changes can be made within the scope of the present invention. For example, in the ultrasonic flaw detector 12, since there is almost no difference in the roughness of the tube surface on the circumference where the height level from the hearth is the same, the center position where the reflection probe 11 can be easily attached. It is provided in. However, attenuation of the ultrasonic wave when measuring the transmitted wave sensitivity value occurs at the position of incidence on the tube and the position of emission from the tube. Then, the attenuation at the incident position is larger than the attenuation at the emission position. Therefore, it is desirable to measure the roughness of the tube surface at the incident position, and the reflection probe 11 may be provided as such.

【0071】実施の形態1および2において上述したよ
うに、超音波水浸透過法により発信探触子から投射され
受信探触子で受波される被検体の透過エコーと、被検体
表面の粗さとから被検体内の欠陥を判定することによ
り、超音波の被検体の表面での散乱による減衰量を考慮
することができるため、被検体表面の粗さの影響を補正
して、被検体の欠陥を的確に判定することができる。
As described above in Embodiments 1 and 2, the transmitted echo of the subject projected from the transmitting probe by the ultrasonic water penetration method and received by the receiving probe, and the roughness of the surface of the subject are measured. By determining the defect in the subject from the above, it is possible to consider the amount of attenuation of the ultrasonic wave caused by scattering on the surface of the subject, so that the influence of the roughness of the subject surface is corrected and the Defects can be accurately determined.

【0072】したがって、加熱管の経年変化を的確に把
握し、残存寿命を高精度に推定することができるため、
加熱管の無駄な交換を防止することができ、安全かつ経
済的に操業することができる。
Therefore, the secular change of the heating tube can be accurately grasped, and the remaining life can be estimated with high accuracy.
Useless replacement of the heating tube can be prevented, and operation can be performed safely and economically.

【0073】なお、本発明にかかる超音波探傷方法、お
よびそれに用いる超音波探傷装置は、材質、肉厚、形状
が異なる被検体であっても、表面粗さが変化するもので
あれば、基準線をそれぞれ用意しておくことにより、欠
陥の判定に適用することができる。
The ultrasonic flaw detection method and the ultrasonic flaw detection apparatus used therefor according to the present invention can be used as long as they have different surface roughness, even if they have different materials, thicknesses and shapes. By preparing each line, it can be applied to the determination of a defect.

【0074】[0074]

【実施例】以下に、(株)クボタ製のKHR24C遠心
鋳造管(外径110mm、肉厚12mm)の探傷を行う
場合について説明する。なお、KHR24C遠心鋳造管
は、未使用時の中心線表面粗さが200μm程度であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A description will now be given of a case in which flaw detection is performed on a KHR24C centrifugally cast tube (outer diameter 110 mm, wall thickness 12 mm) manufactured by Kubota Corporation. The KHR24C centrifugally cast tube has a center line surface roughness of about 200 μm when not in use.

【0075】〔実施例1〕本発明の一実施例について図
3から図9に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。
[Embodiment 1] One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0076】発信探触子3および受信探触子4は、最大
深度dが2T/3となるように、取り付け角度φが43
°に設定されている(図3)。
The transmitting probe 3 and the receiving probe 4 have an attachment angle φ of 43 so that the maximum depth d is 2T / 3.
° (Fig. 3).

【0077】記録計22(図5)は、受波される超音波
のエコー高さをCRT画面上で80%になるように補正
した時の感度値を記録する。この記録方法によれば、管
表面の状態が粗ければ粗いほど、受波される超音波の量
が少ないため、感度値を高く設定することにより同じエ
コー高さに補正する。また、クリープ損傷が進展するに
つれて、受波される超音波の量が減るため、設定される
感度値は高くなる。
The recorder 22 (FIG. 5) records the sensitivity value when the echo height of the received ultrasonic wave is corrected to 80% on the CRT screen. According to this recording method, the coarser the surface of the tube, the smaller the amount of ultrasonic waves received, so that the same echo height is corrected by setting a higher sensitivity value. Further, as the creep damage progresses, the amount of ultrasonic wave received decreases, so that the set sensitivity value increases.

【0078】また、粗さ計測器は、基準線の作成時には
実験室用のMitutoyo社製SURFTEST S
V−9700・3D、現場での測定にはハンディタイプ
のTAYLOR−HOBSO社製surtronic3
を使用した。
When the reference line is created, the SURTEST S manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.
V-9700 · 3D, handy type TAYLOR-HOBSO's surtronic3 for on-site measurement
It was used.

【0079】表2は、肉厚方向にT/2,T/3のスリ
ット(亀裂)の模擬欠陥を加工した試験片と未加工の試
験片とに対して、超音波探傷装置2で透過波感度値を測
定するとともに、粗さ計測器で中心線表面粗さおよび最
大粗さを測定した結果である。
Table 2 shows that an ultrasonic flaw detector 2 transmits a test piece obtained by processing a simulated defect of a T / 2 or T / 3 slit (crack) in the thickness direction and an unprocessed test piece. This is a result of measuring the sensitivity value and measuring the center line surface roughness and the maximum roughness with a roughness measuring instrument.

【0080】[0080]

【表2】 [Table 2]

【0081】図6は、表2の中心線表面粗さと透過波感
度値との測定結果を、模擬欠陥ごとにそれぞれ近似線L
a2, La1,La0を求め、測定結果とともにグラフ化した
ものである。同様に、図7は、表2の最大粗さと透過波
感度値との測定結果を、模擬欠陥ごとにそれぞれ近似線
Ly2, Ly1,Ly0を求め、測定結果とともにグラフ化し
たものである。なお、本実施例の近似線としては、回帰
係数が1次のものが最も相関関係が高かったため、回帰
直線を採用した。
FIG. 6 shows the measurement results of the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value shown in Table 2 by the approximate line L for each simulated defect.
a2, La1 and La0 are obtained and graphed together with the measurement results. Similarly, FIG. 7 is a graph in which the approximate lines Ly2, Ly1, and Ly0 are obtained for each of the simulated defects, and the measurement results of the maximum roughness and the transmission wave sensitivity value in Table 2 are graphed together with the measurement results. Note that, as the approximation line of the present example, a regression coefficient of the first order had the highest correlation, so a regression line was adopted.

【0082】ここで、中心線表面粗さ(図6)および最
大粗さ(図7)は、ともに透過波感度値と非常に高い相
関関係(80〜90%)を示しており、それぞれの近似
線がクリープ損傷の判定基準として十分に信頼できるこ
とがわかる。
Here, both the center line surface roughness (FIG. 6) and the maximum roughness (FIG. 7) show a very high correlation (80-90%) with the transmitted wave sensitivity value, It can be seen that the line is sufficiently reliable as a criterion for creep damage.

【0083】表3は、実炉から抜き出した損傷のある管
について、中心線表面粗さおよび最大粗さと、透過波感
度値とを測定した結果である。なお、断面マクロ・ミク
ロ組織観察によって確認されたフィッシャーの有無につ
いて対応させてある。
Table 3 shows the results of measuring the center line surface roughness and the maximum roughness, and the transmitted wave sensitivity value of the damaged tube extracted from the actual furnace. In addition, the presence or absence of a fisher confirmed by cross-sectional macro / micro structure observation is made to correspond.

【0084】[0084]

【表3】 [Table 3]

【0085】図8は、表3の中心線表面粗さと透過波感
度値との測定結果を、基準線である近似線La2, La1,
La0(図6)とともにグラフ化したものである。同様
に、図9は、表3の最大粗さと透過波感度値との測定結
果を、基準線である近似線Ly2, Ly1,Ly0(図7)と
ともにグラフ化したものである。
FIG. 8 shows the measurement results of the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value in Table 3 by using the approximate lines La2, La1,
This is graphed together with La0 (FIG. 6). Similarly, FIG. 9 is a graph of the measurement results of the maximum roughness and the transmitted wave sensitivity value in Table 3 together with the approximate lines Ly2, Ly1, and Ly0 (FIG. 7), which are the reference lines.

【0086】図8中、使用によって管表面の酸化減肉が
進行しており、中心線表面粗さは10μm近傍に分布し
ている。同様に、図9中、最大粗さは60μmから12
0μmの間に分布している。
In FIG. 8, oxidation thinning of the tube surface is progressing by use, and the center line surface roughness is distributed around 10 μm. Similarly, in FIG. 9, the maximum roughness is from 60 μm to 12 μm.
It is distributed between 0 μm.

【0087】また、図8および図9ではともに、T/3
スリットの近似線La1, Ly1よりも高い透過波感度値を
示した部位で、フィッシャーが検出されている。精度と
しては、T/2スリットの近似線La2, Ly2よりも高い
透過波感度値を示した部位の50%(8/15)以上で
フィッシャーが確認されている。
In FIGS. 8 and 9, T / 3
Fisher is detected at a portion where the transmitted wave sensitivity value is higher than the approximate lines La1 and Ly1 of the slit. As for the accuracy, Fisher is confirmed in 50% (8/15) or more of the portions where the transmitted wave sensitivity value is higher than the approximate lines La2 and Ly2 of the T / 2 slit.

【0088】〔実施例2〕本発明の他の実施例について
図1、図2および図12、図13に基づいて説明すれ
ば、以下のとおりである。
[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 12 and 13.

【0089】表4は、肉厚方向にT/2,T/3のスリ
ット(亀裂)の模擬欠陥を加工した試験片と未加工の試
験片とに対して、超音波探傷装置12の発信探触子3お
よび受信探触子4で透過波感度値を測定するとともに、
反射探触子11で垂直表面波感度値を測定した結果であ
る。
Table 4 shows that the ultrasonic flaw detector 12 uses the transmission test of the ultrasonic flaw detector 12 for a test piece in which a simulated defect of a T / 2 or T / 3 slit (crack) has been processed in the thickness direction and an unprocessed test piece. The transmitted wave sensitivity value is measured by the probe 3 and the receiving probe 4,
It is the result of measuring the vertical surface wave sensitivity value with the reflection probe 11.

【0090】[0090]

【表4】 [Table 4]

【0091】図12は、表4の垂直表面波感度値と透過
波感度値との測定結果を、模擬欠陥ごとにそれぞれ近似
線Lv2, Lv1,Lv0を求め、測定結果とともにグラフ化
したものである。なお、本実施例の近似線としては、回
帰係数が1次のものが最も相関関係が高かったため、回
帰直線を採用した。
FIG. 12 is a graph of the measurement results of the vertical surface wave sensitivity value and the transmission wave sensitivity value in Table 4 for which approximate lines Lv2, Lv1, and Lv0 are obtained for each of the simulated defects, and graphs together with the measurement results. . Note that, as the approximation line of the present example, a regression coefficient of the first order had the highest correlation, so a regression line was adopted.

【0092】ここで、垂直表面波感度値は、透過波感度
値と高い相関関係(60〜80%)を示しており、それ
ぞれの近似線がクリープ損傷の判定基準として信頼でき
ることがわかる。
Here, the vertical surface wave sensitivity value shows a high correlation (60-80%) with the transmitted wave sensitivity value, and it can be seen that each approximate line is reliable as a criterion for creep damage.

【0093】表3には、実炉から抜き出した損傷のある
管について、垂直表面波感度値の測定結果も示してあ
る。
Table 3 also shows the measurement results of the vertical surface acoustic wave sensitivity value of the damaged tube extracted from the actual furnace.

【0094】図13は、表3の垂直表面波感度値と透過
波感度値との測定結果を、基準線である近似線Lv2, L
v1,Lv0(図12)とともにグラフ化したものである。
図13中、使用によって管表面の酸化減肉が進行してお
り、垂直表面波感度値は20〜23dBの間に分布して
いる。また、T/3スリットの近似線Lv1よりも高い透
過波感度値を示した部位でフィッシャーが検出されてい
る。そして、T/2スリットの近似線Lv2よりも高い透
過波感度値を示した部位では、80%(7/9)以上で
フィッシャーが確認されている。
FIG. 13 shows the measurement results of the vertical surface wave sensitivity value and the transmitted wave sensitivity value in Table 3 as approximate lines Lv2 and Lv, which are reference lines.
This is a graph together with v1 and Lv0 (FIG. 12).
In FIG. 13, oxidation thinning of the tube surface is progressing by use, and the vertical surface wave sensitivity value is distributed between 20 and 23 dB. In addition, a fisher is detected at a portion showing a transmitted wave sensitivity value higher than the approximate line Lv1 of the T / 3 slit. Then, in a portion showing a transmitted wave sensitivity value higher than the approximate line Lv2 of the T / 2 slit, Fisher is confirmed at 80% (7/9) or more.

【0095】したがって、模擬欠陥を測定して得られた
基準線に基づいて、加熱管の交換を行うことができる。
例えば、1本の加熱管について所定の検査部位の管表面
の粗さおよび透過波感度値を測定し、1ヵ所でもT/3
スリットの基準線(近似線La1, Ly1,Lv1)を上回っ
た場合、その加熱管の交換を行う。
Therefore, the heating tube can be replaced based on the reference line obtained by measuring the simulated defect.
For example, for one heating tube, the roughness of the surface of the tube at a predetermined inspection site and the transmitted wave sensitivity value are measured, and even at one location, T / 3 is applied.
When the reference line (approximate line La1, Ly1, Lv1) of the slit is exceeded, the heating tube is replaced.

【0096】以上のように、本発明にかかる超音波探傷
方法、およびそれに用いる超音波探傷装置によれば、被
検体表面の粗さの影響を補正して損傷を調べることがで
きる。そして、超音波探傷の結果と、断面ミクロ・マク
ロ組織観察による実損傷の状況とが、良好な対応関係に
あることが確認された。
As described above, according to the ultrasonic inspection method and the ultrasonic inspection apparatus used in the present invention, damage can be inspected by correcting the influence of the surface roughness of the object. Then, it was confirmed that the result of the ultrasonic flaw detection and the situation of the actual damage by the observation of the cross-sectional micro / macro structure have a good correspondence.

【0097】[0097]

【発明の効果】請求項1の発明の超音波探傷方法は、以
上のように、超音波水浸透過法により発信探触子から投
射され受信探触子で受波される被検体の透過エコーと、
該被検体表面の粗さとから該被検体内の欠陥を判定する
構成である。
As described above, the ultrasonic flaw detection method according to the first aspect of the present invention provides a transmitted echo of a subject projected from a transmission probe and received by a reception probe by the ultrasonic water penetration method. When,
The defect in the object is determined from the roughness of the object surface.

【0098】それゆえ、検査部位の透過エコーを測定す
るとともに、表面の粗さを測定することにより、被検体
表面の粗さの影響を補正して探傷を行うことができると
いう効果を奏する。したがって、加熱管の経年変化を的
確に把握し、残存寿命を高精度に推定することができる
ため、加熱管の無駄な交換を防止することができ、安全
かつ経済的に操業することができるという効果を奏す
る。
Therefore, by measuring the transmitted echo of the inspection site and measuring the surface roughness, it is possible to correct the influence of the surface roughness of the test object and perform the flaw detection. Therefore, it is possible to accurately grasp the aging of the heating tube and accurately estimate the remaining life, thereby preventing wasteful replacement of the heating tube and operating safely and economically. It works.

【0099】請求項2の発明の超音波探傷方法は、以上
のように、請求項1の構成に加えて、上記被検体表面の
粗さは、中心線表面粗さあるいは最大粗さの測定値であ
る構成である。
According to the ultrasonic flaw detection method of the second aspect of the present invention, as described above, in addition to the configuration of the first aspect, the roughness of the surface of the subject is a measured value of the center line surface roughness or the maximum roughness. The configuration is as follows.

【0100】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、検査部位の透過エコーを測定するとともに、粗さ
計測器を用いて中心線表面粗さあるいは最大粗さを測定
することにより、被検体表面の粗さの影響を補正して探
傷を行うことができるという効果を奏する。そして、こ
の補正に要する粗さ計測器は一般的な計測装置であり、
作業量の増加も軽微である。
Therefore, in addition to the effect of the configuration of claim 1, by measuring the transmitted echo of the inspection site and measuring the center line surface roughness or the maximum roughness using a roughness measuring instrument, There is an effect that flaw detection can be performed by correcting the influence of the roughness of the sample surface. The roughness measuring device required for this correction is a general measuring device,
The increase in the amount of work is also minor.

【0101】請求項3の発明の超音波探傷方法は、以上
のように、請求項1の構成に加えて、上記被検体表面の
粗さは、該被検体に対して垂直に超音波を投射し、反射
された反射エコーを受波して得られる反射エコーの測定
値である構成である。
According to the ultrasonic flaw detection method of the third aspect of the present invention, as described above, in addition to the configuration of the first aspect, the roughness of the surface of the object is such that the ultrasonic wave is projected perpendicularly to the object. And the measured value of the reflected echo obtained by receiving the reflected echo.

【0102】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、検査部位の透過エコーを測定するとともに、反射
エコーを測定することにより、被検体表面の粗さの影響
を補正して探傷を行うことができるという効果を奏す
る。また、この補正に要する反射エコーは、被検体に対
して垂直に超音波を投射して反射波を受波する反射探触
子を備えた簡便な装置で測定することができ、作業量の
増加も軽微である。さらに、発信探触子および受信探触
子を備えた従来の超音波探傷装置に上記反射探触子を設
け、透過エコーと反射エコーとを同時に測定することも
可能であり、より効率的に探傷作業を行うことができる
という効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the first aspect, flaw detection is performed by measuring the transmitted echo of the inspection site and measuring the reflected echo, thereby correcting the influence of the roughness of the surface of the subject. It has the effect of being able to do so. In addition, the reflection echo required for this correction can be measured by a simple device equipped with a reflection probe that projects ultrasonic waves perpendicularly to the subject and receives reflected waves, thereby increasing the amount of work. Is also minor. Further, it is possible to provide the above-described reflection probe in a conventional ultrasonic flaw detection device having a transmission probe and a reception probe, and simultaneously measure a transmitted echo and a reflected echo, so that more efficient flaw detection is possible. This has the effect that work can be performed.

【0103】請求項4の発明の超音波探傷方法は、以上
のように、請求項1から3の何れかの構成に加えて、上
記被検体は、高炭素耐熱遠心鋳造管である構成である。
The ultrasonic flaw detection method according to the fourth aspect of the present invention is, as described above, in addition to any one of the first to third aspects, wherein the subject is a high-carbon heat-resistant centrifugally cast tube. .

【0104】それゆえ、請求項1から3の何れかの構成
による効果に加えて、高炭素耐熱遠心鋳造管は、外表面
の粗さの経年変化が大きく、補正の効果が顕著である。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the high-carbon heat resistant centrifugally cast tube has a large change over time in the roughness of the outer surface, and the effect of correction is remarkable.

【0105】請求項5の発明の超音波探傷装置は、以上
のように、被検体に超音波を投射する発信探触子と、該
被検体を透過してくる透過エコーを受波する受信探触子
からなる超音波探傷装置であって、前記被検体に対して
垂直に超音波を投射し、反射された反射エコーを受波す
る第三の探触子を備えてなる構成である。
As described above, the ultrasonic flaw detector according to the fifth aspect of the present invention provides a transmitting probe for projecting an ultrasonic wave to a subject and a receiving probe for receiving a transmitted echo transmitted through the subject. An ultrasonic flaw detector comprising a probe, comprising a third probe for projecting ultrasonic waves perpendicularly to the subject and receiving reflected echoes.

【0106】それゆえ、検査部位の透過エコーを測定す
るとともに、反射エコーを測定することにより、被検体
表面の粗さの影響を補正して探傷を行うことができると
いう効果を奏する。また、上記超音波探傷装置は、発信
探触子および受信探触子を備えた従来の超音波探傷装置
に反射探触子(第三の探触子)を設けるだけでよい。そ
して、透過エコーと反射エコーとを同時に測定すること
ができるため、より効率的に探傷作業を行うことができ
るという効果を奏する。
Therefore, by measuring the transmitted echo of the inspection site and the reflected echo, it is possible to correct the influence of the roughness of the surface of the subject and perform the flaw detection. In addition, the ultrasonic flaw detector only needs to provide a reflection probe (third probe) in a conventional ultrasonic flaw detector having a transmission probe and a reception probe. Then, since the transmitted echo and the reflected echo can be measured simultaneously, there is an effect that the flaw detection operation can be performed more efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態にかかる超音波探傷装置
の構成の概略を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of an ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した超音波探傷装置の構成の概略を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a configuration of the ultrasonic flaw detector shown in FIG.

【図3】本発明の他の実施の形態にかかる超音波探傷装
置の構成の概略を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a configuration of an ultrasonic flaw detector according to another embodiment of the present invention.

【図4】図3に示した超音波探傷装置の構成の概略を示
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the configuration of the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 3;

【図5】図3に示した超音波探傷装置の使用状況の概略
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a usage state of the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 3;

【図6】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の中心線表面
粗さと透過波感度値との測定結果と、その近似線を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a measurement result of a center line surface roughness and a transmitted wave sensitivity value of a centrifugal casting tube in which a simulated defect has been processed, and an approximate line thereof.

【図7】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の最大粗さと
透過波感度値との測定結果と、その近似線を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing a measurement result of a maximum roughness and a transmitted wave sensitivity value of a centrifugally cast pipe in which a simulated defect has been processed, and an approximate line thereof.

【図8】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の中心線表面
粗さと透過波感度値との近似線と、実炉損傷管の中心線
表面粗さと透過波感度値との測定結果を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing an approximation line between the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value of a centrifugally cast tube in which a simulated defect has been processed, and the measurement results of the center line surface roughness and the transmitted wave sensitivity value of a damaged tube in an actual furnace. It is.

【図9】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の最大粗さと
透過波感度値との近似線と、実炉損傷管の最大粗さと透
過波感度値との測定結果を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an approximation line between the maximum roughness and the transmitted wave sensitivity value of the centrifugally cast pipe in which the simulated defect has been processed, and the measurement results of the maximum roughness and the transmitted wave sensitivity value of the damaged tube in the actual furnace.

【図10】遠心鋳造管の中心線表面粗さと垂直表面波感
度値との測定結果と、その近似線を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing measurement results of a center line surface roughness and a vertical surface wave sensitivity value of a centrifugally cast tube, and an approximate line thereof.

【図11】遠心鋳造管の最大粗さと垂直表面波感度値と
の測定結果と、その近似線を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a measurement result of a maximum roughness and a vertical surface wave sensitivity value of a centrifugally cast tube, and an approximate line thereof.

【図12】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の垂直表面
波感度値と透過波感度値との測定結果と、その近似線を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a measurement result of a vertical surface wave sensitivity value and a transmission wave sensitivity value of a centrifugal casting tube in which a simulated defect has been processed, and an approximate line thereof.

【図13】模擬欠陥が加工された遠心鋳造管の垂直表面
波感度値と透過波感度値との近似線と、実炉損傷管の垂
直表面波感度値と透過波感度値との測定結果を示すグラ
フである。
FIG. 13 shows an approximation line between a vertical surface wave sensitivity value and a transmission wave sensitivity value of a centrifugally cast pipe in which a simulated defect has been processed, and a measurement result of a vertical surface wave sensitivity value and a transmission wave sensitivity value of a damaged tube in an actual furnace. It is a graph shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被検査管(被検体、高炭素耐熱遠心鋳造管) 2 超音波探傷装置 3 発信探触子 4 受信探触子 11 反射探触子(第三の探触子) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection tube (test object, high carbon heat resistant centrifugal casting tube) 2 Ultrasonic flaw detector 3 Transmission probe 4 Receiving probe 11 Reflection probe (third probe)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超音波水浸透過法により発信探触子から投
射され受信探触子で受波される被検体の透過エコーと、
該被検体表面の粗さとから該被検体内の欠陥を判定する
ことを特徴とする超音波探傷方法。
1. A transmitted echo of a subject projected from a transmitting probe by an ultrasonic water penetration method and received by a receiving probe,
An ultrasonic flaw detection method, wherein a defect in the object is determined from the roughness of the surface of the object.
【請求項2】上記被検体表面の粗さは、中心線表面粗さ
あるいは最大粗さの測定値であることを特徴とする請求
項1記載の超音波探傷方法。
2. The ultrasonic inspection method according to claim 1, wherein the surface roughness of the subject is a measured value of a center line surface roughness or a maximum roughness.
【請求項3】上記被検体表面の粗さは、該被検体に対し
て垂直に超音波を投射し、反射された反射エコーを受波
して得られる反射エコーの測定値であることを特徴とす
る請求項1記載の超音波探傷方法。
3. The surface roughness of the subject is a measured value of a reflected echo obtained by projecting an ultrasonic wave perpendicularly to the subject and receiving a reflected echo reflected from the subject. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1, wherein
【請求項4】上記被検体は、高炭素耐熱遠心鋳造管であ
ることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の超
音波探傷方法。
4. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1, wherein the subject is a high-carbon heat resistant centrifugal casting tube.
【請求項5】被検体に超音波を投射する発信探触子と、
該被検体を透過してくる透過エコーを受波する受信探触
子からなる超音波探傷装置であって、 前記被検体に対して垂直に超音波を投射し、反射された
反射エコーを受波する第三の探触子を備えてなることを
特徴とする超音波探傷装置。
5. A transmitting probe for projecting an ultrasonic wave to a subject,
An ultrasonic flaw detector comprising a reception probe for receiving a transmitted echo transmitted through the subject, the ultrasonic flaw detector projecting an ultrasonic wave perpendicularly to the subject, and receiving a reflected echo reflected from the subject. An ultrasonic flaw detector comprising a third probe that performs the following.
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