Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｈｅｅｔｓ
平成２７年
１．放射線透過試験技術 (1) Digital Radiography (デジタルラジオグラフィ) --- １ (2) コンクリートの放射線透過検査 --- ２ (3) ポータブルＸ線装置 (携帯ハンディタイプ) --- ３ ２．超音波探傷試験技術 (1) 超音波によるタンク底板連続板厚測定 --- ４ （TOA TANK MAPPING SYSTEM）
(2) ＴＯＦＤ法による溶接部の超音波探傷試験 --- ５ (3) 超音波内挿回転式チューブ検査（IRIS 9000） --- ６ (4) ロングレンジUT (ISONIC 2001、2006 Long range UT） --- ７ (5) フェイズドアレイ超音波探傷試験 --- ８
（Phased Array Ultrasonic Inspection）
(6) 自動肉厚マッピング装置 --- ９ (7) 自動超音波探傷試験 (Automatic Ultrasonic Testing) --- １０ (8) オーステナイト系鋼溶接部の超音波探傷試験 --- １１ (9) 高温下溶接部での超音波探傷試験 --- １２ (10) 超音波探傷試験によるボイラーチューブ内面スケール厚さ測定 --- １３ (11) ＴＯＵＴＭⅡ --- １４ (データロガ付き超音波厚さ計によるタンク底板測定システム) (12) 連続肉厚測定装置 --- １５ (13) 自走式連続肉厚測定装置 --- １６ ３．渦流探傷試験技術 ４．金属組織 (1) ＳＬＯＦＥＣによるタンク底板連続探傷装置 --- １７ (2) 配管高速腐食検知システム（SLOFEC Pipescan）--- １８ (3) 磁性管のリモートフィールド渦流探傷試験 (RFECT) --- １９ (4) 管板部探傷用回転プローブによる渦流探傷試験 --- ２０ (1) レプリカ法によるクリープ損傷量評価 --- ２２ (2) レプリカ法による金属組織試験 --- ２４ (3) 破損原因調査及び設備診断技術 --- ２５ ５．その他 (1) 楽カメ（ラックカメラ） --- ２７ (2) ノイズ低減型中性子水分計による保温材の含水量測定--- ２８ (3) コンクリート内部配筋探査 (電磁波レーダ法 電磁誘導法) --- ２９ (4) 内視鏡(CCD)による目視検査 --- ３０ (5) 極値解析による最大腐食深さ推定 --- ３１ (6) ヘリウムリークテスト (Helium Leak Testing) --- ３２ (7) VM(Vandit Magnetic) Crawler (VMクローラー) --- ３３ (8) 携帯型蛍光エックス線分析 --- ３４
● 濃度やコントラストの変更等の画像処理可能 ● 露光条件の自動補正機能により、撮影条件の大幅な緩和 ● 試験体の肉厚変化に対応 ● 照射時間の短縮 ● 画像間の加算減算による肉厚計測 ● 濃度分布測定による減肉、スケール状況の推測が可能 ● 画像のデジタル変換により、モニター表示、ディスク保管等が容易 ● イメージングプレートは繰り返し使用が可能 従来の工業用Ｘ線フィルムの代わりに、イメージングプレート（ＩＰ）を媒体として使用し、これに蓄積さ れた透過線量をデジタル化し画像処理を可能としたデジタル放射線検査装置です。 また、撮影済 みフィルムをスキャナで読み取り、デジタルに変換して同様の画像処理を行うことも可能です。
Digital Radiography
(デジタル ラジオグラフィ)
特 長
適 用
● 配管のスケール付着と減肉状況調査 ● バルブ開閉調査 ● 蒸留塔のトレイの検査 ● コンクリート内部調査page 1
● コンクリート内部を直接観察が可能 （配筋状況、鉄筋径、伝送管状況、橋梁PC鋼線状況、空洞分布状況、シース管内部状態等） コンクリート構造物の透過写真を撮影し、その内部状態を調査します。 一般にはX線装置により撮影し、工業用X線フィルム又はFCR用イメージングプレートを 用いて実施します。
コンクリートの放射線透過検査
特 長
適 用
● コンクリート厚さ400mm以下に適用 伝送管 伝送管 透過写真そ の 他 ﾒｲﾝｽｲｯﾁON時/電源表示灯点灯 X線発生時/照射注意灯点灯 ｾﾙﾌﾀｲﾏｰ（15秒､60秒）及びﾘﾓｰﾄｹｰﾌﾞﾙ付 照 射 角 約20°～40°可変 仕 様 温 度 範 囲 -20℃～50℃ パ ル ス 数 設 定 1～99（ﾃﾞｼﾞﾀﾙｶｳﾝﾀｰにて設定） パルス発生周期 15ﾊﾟﾙｽ/Sec Ｘ 線 出 力 275kVp 漏 洩 線 照 射 率 最大20μ Sv/10ﾊﾟﾙｽ（本体側で測定、本体中心から6cm） 電 源14.4Vﾆｯｹﾙｶﾄﾞﾐｳﾑ電池（専用充電器付属） ※1回の充電で4000ﾊﾟﾙｽまで可能 充電時間1時間 外 径 寸 法 355mm×115mm×190mm 重 量 約5.5kg（ﾊﾞｯﾃﾘｰ含む） ● 軽量、コンパクト（バッテリー本体装備）でどんな場所でも携帯可能 ● 小型ながらＸ線出力２７５ｋＶｐ ● デジタルＸ線画像処理システム（ＦＣＲ）との併用により広範囲な、検査に適用
ポータブルＸ線装置
(携帯ハンディタイプ）
特 長
適 用
● 適用対象： プラント塔槽上部の小口径配管検査、ビル内狭所の配管・鉄筋調査 その他、高所や電源のない場所への適用 ● 適用例： 鉄塔上の電線劣化調査 住宅、ビルの壁面内部調査 保温配管の減肉調査 軽量コンパクトでバッテリー駆動のパルスＸ線装置です。通常のＸ線装置では、重量、大きさ的に 困難である対象物や撮影場所に適用範囲を広げます。page 3
TOA TANK MAPPING SYSTEMは20chの超音波探触子と渦流センサを搭載し、タンク底部の板厚を コーティング上から連続的に高速で測定できる装置です。測定結果はカラーマップで表示し、板一 枚毎に最小値や平均値等も自動的に出力します。スキャナはヒーターコイル等の付属品直下の狭 所部へも対応できるように設計されています。また、20chスキャナの測定不可部は１chスキャナー で補うことができ、測定不可部を極力少なくするように設計された装置です。
超音波によるタンク底板連続板厚測定
特 長
● 全面高速検査に対応 ● コーティング上からの検査に対応 ● 全波形収録 ● カラーマッピング出力 ● マルチプレクサー方式のパルサー レシーバーを装備適 用
● 板厚：3～36mm ● 塗膜厚：Max2mm ● 検出能：φ2平底穴 ● 検査スピード：Max600mm/秒 ● 1回の検査幅：300mm (20chスキャナ)検査結果出力例
スキャナー全高100mm 20chスキャナ 1chスキャナ（ＴＯＡ ＴＡＮＫ ＭＡＰＰＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）
TOFD法は送信、受信の探触子を同一試験体表面に配置し、きずの上下端部で発生する回折波を 検出し、伝搬時間差からきずの高さや深さを求める手法です。装置は、スキャニング装置、探傷器、 データ処理器（パソコン）より構成されます。溶接部の検査方法としては超音波パルス反射法が一般 的ですが、きずの形状や傾き等に影響を受け、きずの大きさを正確に求めることはできません。 TOFD法はきずの検出能及び寸法測定精度に優れた特性を備え、経年劣化で発生した割れの寿命 評価及び継続監視に有効な手法です。また、ASME規格に基づいたRT代替え検査として圧力容器の 検査に適用されています。
ＴＯＦＤ法による
溶接部の超音波探傷試験
● 高速、高検出能 ● 高精度寸法測定 ● パルス反射法と比較して、広い走査範囲不要 ● きず位置の断面表示 ● リアルタイムで、きず画像が得られる ● ＡＳＭＥ規格に基づくＲＴ代替え検査特 長
適 用
● 鋼突合せ溶接部 ● 平板突合せ溶接部 ラテラル波 底 面 送信 受信 きず ラテラル波 上端回折波 下端回折波 底面反射波 時間 (－) (＋) 探傷イメージ 上端回折波ー下端回折波＝きず高さpage 5
● 直管チューブ全長全周の探傷が可能 ● ボイラチューブ曲り部の通過可能 IRIS9000はボイラ、熱交換器等のチューブ内外面の減肉状況を精度良く検出できる内挿式回転 超音波検査システムです。軸方向に送信される超音波を回転式ミラーによって周方向に反射させ、 送受信することでチューブ肉厚をS-B1方式で測定します。ミラーを水圧で高速回転させることで、 チューブ全周の探傷が可能となります。
超音波内挿回転式チューブ検査
(IRIS9000)
特 長
適 用
● 検査対象：ボイラ、熱交換器チューブ ● チューブ外径：φ11.2～φ89.1㎜ ● 測定肉厚：0.51～10.16㎜まで測定可能 ● チューブ長さ：最大25mまで ● 検出能：平底穴 φ1㎜以上 （すり鉢状 φ2㎜以上） ● 高精度：±0.08㎜ ● 適用曲率：70°の曲率を通過可能 チューブ 水 Sエコー Bエコー 探触子 ターゲットピン センタリング治具 センサーケーブル (水送りチューブ) 水 同軸ケーブル 超音波 反射ミラー IRIS9000の探傷方法 IRIS9000 70° 探傷画像(外面孔食の例) チューブ内面側 チューブ外面側 最小肉厚部 外面孔食 健全部肉厚 チューブ内面側 チューブ外面側 探傷画像(内面孔食の例) 内面孔食● 1回の探傷で表裏面の検査が可能 ● 稼動中の検査が可能 ● 測定対象物の広範囲にわたる性状を把握できる ● 検査結果のビジュアル性に優れている ● 検量線による減肉率の評価が可能 ロングレンジUTは、ガイド波を用い、アクセスできない部位に発生するきずや腐食を検出する手法 です。ガイド波は、板厚全体を伝播し、断面形状が変化する部位で反射します。 この反射エコーを受信し、きずの位置や大きさを測定します。
ロングレンジUT
（ISONIC 2001、2006 Long range UT）
特 長
適 用
● 検査対象： 配管（直置き、バンド巻き部、コンクリート貫通部等） 塔、槽（側板、底板等） ● 対象材質：主に炭素鋼 ● 対象肉厚：4mm～30mm ● 対象サイズ：4B～平板 ● 検出レベル：減肉率20%以上 ● 対象温度：常温 探傷画像（外面腐食） 減肉部 検量線（参 考） 配管バンド部腐食状況 探傷状況 (ISONIC 2001) ガイド波の伝搬イメージ 配管架台部の検査 装置 (ISONIC 2006)page 7
フェイズドアレイ超音波探傷試験
(Phased Array Ultrasonic Inspection)
特 長
適 用
● 探傷断面の可視化 ● 画像処理による識別性、測定精度の向上 ● 広範囲なフォーカス点に対応 ● 走査時間の短縮 ● きず（欠陥、亀裂）の検出、サイジング ● 発電設備蒸気管きずサイジング ● 石油精製機器配管きずサイジング ● 化学プラント機器配管きずサイジング ● 複雑形状部への適用 フェイズドアレイ超音波装置 アレイ探触子 セクタ走査 フェイズドアレイ超音波探傷試験は、アレイ探触子の各 振動子に電圧を印加するタイミングを変えることで、探触 子を走査せずに各振動子の電子走査で超音波ビームの 入射方向や集束深さを任意に設定し、きず検出、きず高さ 測定等を行うことが可能です。 16～128エレメント（振動子）のアレイ探触子を用途別に 使い分けます。 φ3横穴の探傷画像（セクタ走査） リニア走査 電子走査 クサビ アレイ探触子 アレイ探触子とクサビ 電子走査方式 電子走査● 画像処理により減肉部をわかり易く表示 ● スキャナは３種類あり、用途に応じて使い分け可能 アーム型（X軸電動駆動、Y軸手動） スライド型（X軸電動駆動、Y軸手動） オート型（２軸電動駆動） ● 最小1㎜ピッチでのデータ採取可能 ● 現場でデータ収集後マップの編集可能 ● バッテリー式でもAC100Vでも使用可能 ● 測定範囲：最大300㎜×300㎜で表示 本装置は自動で超音波肉厚測定を行い、その結果を肉厚値により色分けし、マップ（Ｃスコープ） の作成が可能な装置です。又、任意の位置のBスコープ（断面表示）も表示可能です。電子データ として保存が可能で、再現性に優れています。
自動肉厚マッピング装置
特 長
適 用
● 測定対象物：機器、配管、平板他 ● 測定配管径：φ50㎜以上～平板 アーム型 スライド型 測定表示例 基点page 9
● 検査時間の短縮 ● 妨害エコーを自動消去 ● 装置性能がＪＩＳ Ｚ ３０７０に適合 ● 自動校正機能の採用により、校正精度を向上 ● 探傷装置がコンパクトで軽量 自動超音波探傷システムは、鋼構造物溶接部の超音波探傷検査における探傷作業の合理化・省力化、 記録性、試験結果の信頼性向上を目的として構築されたシステムです。 本システムは、超音波斜角探傷法を自動で探触子走査、データの取込み、妨害エコーときずエコーとの
自動超音波探傷試験
(Automatic Ultrasonic Testing)
特 長
適 用
● 鋼構造物の完全溶込み突合せ溶接部 ほか
オーステナイト系溶接部は種々の材料の組合せを含み、オーステナイト系ステンレス鋼及びインコロイ系 のようなニッケルクロム合金等を含んでいます。オーステナイト系材料の溶接部に超音波探傷試験を適用 する場合、溶接金属の特性である粗大な結晶粒や柱状晶が超音波を散乱、減衰させるため、フェライト系 材料に比べて一般的に超音波探傷試験は困難とされています。 弊社では縦波斜角法、クリーピングウェーブ法、広帯域横波斜角法を併用し、フェライト系材料と同程度 の検出能で探傷が可能です。
オーステナイト系鋼溶接部の
超音波探傷試験
特 長
適 用
● 配管外径：4B～平板 ● 配管肉厚：6mm～ ● 配管温度：常温 ※ 試験対象物と同一仕様の対比試験片の製作が必要 ● フェライト系材料と同程度の検出能で検査が可能 一般的な横波斜角探触子の波形 二振動子縦波斜角探触子 □母材部と溶接金属との境界エコー有り □SN比が良好な波形 □溶接金属内の林状エコー有り ◆オーステナイト系溶接部φ2横穴の探傷例 対比試験片によるキャリブレーション オーステナイト系溶接部の柱状晶組織page 11
高温下溶接部での
超音波探傷試験
特 長
適 用
高温斜角探触子 周波数 ： 4MHz 屈折角 ： 45° 振動子サイズ ： 10×13mm ● 検査対象: 構造物、圧力容器 ● 対象材質：鋼 ● 対象板厚：50mm程度まで ● ２００℃までの探傷が可能 ● 稼働中の検査が可能 常温の溶接部では広く行われている斜角探傷試験ですが、高温下では一変して超音波機材 等の耐久性の問題、あるいは超音波特性の変化により施行が困難になります。 一般には、通常探触子ではくさび音速等の差により、きずエコー位置が正確に把握出来ない と言われています。 弊社では、高温用機材を使用、条件を補正することにより高温下での斜角探傷試験を可能と しました。 高温下探傷波形内面スケールの断面写真 探傷波形例 探傷波形 境界エコーと内表面エコーを分離 ：内表面エコー ：境界エコー ボイラーチューブ内面に付着するスケールが厚くなると熱交換率が低下するため、チューブ の母材温度が上昇し、クリープ破断の原因となります。そのため、内面スケールの厚さを管理 する必要があります。 高周波の超音波を使用し、反射エコーをデジタルオシロスコープに取り込み、パソコンで演算 処理をすることで、薄い範囲のスケール厚さ測定を可能としました。
超音波探傷試験による
ボイラーチューブ内面スケール厚さ測定
特 長
適 用
-3.0 -2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 パソコン上で 処理 スケール厚さ ● 測定可能スケール厚さ：５０μｍ以上 ● 精度：±１０μｍ ● ボイラーチューブの内面スケールpage 13
● データロガ付き超音波厚さ計とパソコンを使用 現場記録作成時の記入ミスが発生しません。 ● 厚さ測定値を板割図中に印字 このシステムでは、表ではなく板割図に測定値を 印字した図を出力します。 ● 作成データが電子データとして保存可能 開放毎に継続してこのシステムを使用すれば、更に効 率アップとなります。また、経年データの比較が容易と なります。 タンク底板の厚さ測定は、測定点が多く、測定、現場記録の作成、記録の転記等作業量が膨大と なるため、多大な工数が必要となり、人為的ミスの発生の可能性があります。 当システムでは、測定データの記録をデータロガ付きの測定装置を用いることで、スピーディに、 また、確実に記録保存を行うことができます。更に、タンク底板の板割図の作成、板厚測定データの 入力、報告書の作成までを一貫して行うシステムであるため、タンク底板の肉厚測定業務を能率的
TOUTM Ⅱ
(データロガ付き超音波厚さ計によるタンク底板測定システム
)
特 長
適 用
● 石油タンク底板、及び、アニュラ板 ● その他円筒形タンクの底板、及び、アニュラ板 探傷状況● 最小1㎜ピッチでのデータ採取可能 ● 画像処理により分かり易く減肉表示が可能 ● 溶接部等多少の凹凸(最大5mm程度)が あっても走行可能 ● スキャナーサイズ : L170×W80×H80㎜ ● ケーブル長 : 最大25m 本装置は、マグネット車輪により対象物（強磁性体）に引っ付き、走行しながら、連続で超音波肉 厚測定を行う装置です。測定結果をBスコープ表示することで、肉厚変化を分かり易く表示します。 煙突検査の場合は煙突上部にワイヤーをかけて手動にてスキャナー部を引き上げます。
連続肉厚測定装置
特 長
適 用
● 対象物 ：機器、配管、平板他 ● 対象材質 ：一般炭素鋼（強磁性体） ● 対象外径 ：3B以上 ● 対象肉厚 ：2mm～30mm 板厚 (mm) 距離(mm) 減肉箇所 Bスコープ表示例 測定結果page 15
● 最小1㎜ピッチでのデータ採取可能 ● 画像処理により分かり易く減肉表示が可能 ● 溶接部等多少の凹凸(最大5mm程度）が あっても走行可能 ● スキャナサイズ ： L320×W170×H90㎜ ● ケーブル長 ： 最大25m 本装置は、マグネット車輪により対象物（強磁性体）に引っ付き、自走しながら連続で超音波肉厚 測定を行う装置です。測定結果をBスコープ表示することで、肉厚変化を分かり易く表示します。
自走式連続肉厚測定装置
特 長
適 用
● 対象物 ：機器、配管、平板他 ● 対象材質 ：一般炭素鋼（強磁性体） ● 対象外径 ：12B以上 ● 対象肉厚 ：2mm～30mm 板厚 (mm) 距離(mm) 減肉箇所 Bスコープ表示例● 底板全面の連続探傷が可能であり、 全面の腐食状況が把握できる ● 非接触の検査であり、前処理、後処理が不要 ● 高速検査 １００～３００㎡／日の作業効率 ● 欠陥検出位置のマーキングが即座に可能 ● 測定不可範囲 板の四隅、当板、付属物周辺等装置構造上のもの 溶接線近傍など、渦流探傷の原理上のもの 石油タンク底板の検査は、タンク開放時に定点の肉厚測定が一般に行われています。しかしながら、 定点測定では、タンク底板の最大減肉箇所を特定することは極めて困難であり、また、特定するために はタンク底板全面探傷が必要となりコスト、工数の面で制約を受けます。 ＳＬＯＦＥＣは強磁性体のタンク底板を直流磁化することにより、μ雑音を低下し、かつ、磁界の浸透 深さを増加して効果的な検査を可能とした装置です。全面探傷を行うため、従来の定点測定に比べて 全体的な腐食状況を効率よくかつ精度よく把握でき、タンクの保全管理に有効な手段です。
ＳＬＯＦＥＣによる
タンク底板連続探傷装置
特 長
適 用
● 板厚３０㎜まで適用可能 ● コーティング厚さは、板厚が１６㎜以下なら６㎜まで、 １６㎜を超えた場合は３㎜まで適用可能 検出信号表示例page 17
● 配管全面の探傷が可能 ● コーティング上から探傷可能 ● 非接触検査のため表面状況の影響が少ない ● 高速検査が可能 ● 位相解析により表裏面の欠陥識別が可能 ＳＬＯＦＥＣ Ｐｉｐｅｓｃａｎは、強磁性体を直流磁化する渦流探傷試験の原理を基本としています。 腐食等が存在した場合に起こる材料の磁気特性の変化を渦流センサーで検出するもので、配管全面 の減肉状況を高速で把握することが可能です。
配管高速腐食検知システム
(SLOFEC Pipescan)
特 長
適 用
● 対象外径：２Ｂ～平板 ● 対象肉厚：１３mm以下 ● 対象材質：炭素鋼 ● コーティング厚さ：一般に２mm以下 振幅表示 ベクトル表示 信号波形 検査結果出力例 1 2 3 4 1 2 3 4● 磁性管を高速で全面探傷可能 プローブ自動引抜機を使用することでチューブ長６ｍで３００本／日施行 バッフル部、管板部近傍（約２０ｍｍ範囲）は不感帯 ● 内外面の減肉が検出可能 ● 非磁性の渦流法とほぼ同等の検出能 肉厚２．０ｍｍ程度：対比試験片φ１貫通穴検出可能 ● ＡＢＳ、ＤＩＦの同時探傷可能 磁性管の渦流探傷試験 磁性管はその透磁率の不均一により、一般の渦流探傷試験は適用できません。 リモートフィールド渦流探傷試験は、低周波数の採用と励磁コイルと検出コイルをリモートフィールド領域 に配置することで直接磁界の影響を受けずに間接磁界の変化を検出することにより、磁性管探傷を実現
磁性管のリモートフィールド
渦流探傷試験(RFECT)
特 長
適 用
● 内径１０ｍｍ以上の磁性管 ● 肉厚４ｍｍ以下 解析画面 装置page 19
ａ）全体 ｂ）コイル部拡大 回転プローブ外観 ● 管板部近傍（拡管部含む）の割れを検出 検出能：内面側３０％以上、外面側５０％以上 ● 軸方向及び円周方向の割れを検出 ● 評価方法：ＤＩＦ－Ｙ振幅による振幅解析法 ● 探傷範囲：管端より１００ｍｍ ● 不感帯：管端から１０ｍｍ以内 ● 検査能率：１５００本／日 熱交換器管板部近傍については、拡管残留応力または振動の支点になることから、振動割れや 応力腐食割れが発生しやすい箇所です。管板部近傍については拡管や管板の影響により、きず信号 を検出することが困難でしたが、今回、管板部近傍に発生した割れに対し、高い検出力を持つ回転プ ローブを開発しました。また、回転治具により一定速度でムラが無く、高速度の探傷が可能となってい ます。
管板部探傷用回転プローブ
による渦流探傷試験
特 長
適 用
● 各種磁性管、非磁性管（磁性管は内面のみ） ● 最小ﾌﾟﾛｰﾌﾞ径：φ7mm コイル部 ねじ部 コイル部 調芯冶具１ 調芯冶具２写真．実機配管腐食状況 表．ET減肉率と実測減肉率 図．評価精度 ● 作業効率 10箇所/日（約2m/箇所） ● 孔食に対し高感度 板厚3mmでφ2平底穴30%t ● 評価精度 ±10%程度（位相解析法の適用） ● 非接触での探傷 非磁性絶縁ｺｰﾃｨﾝｸﾞ上からの探傷可 本装置は、超音波肉厚測定では検出困難な微細な内面孔食を効率的に検出できる手法です。 本手法では、熱交換器ﾁｭｰﾌﾞ検査において一般的に適用されている位相解析法の適用が可能で あり、±10%程度の精度で孔食深さの評価が行えます。また、多ﾁｬﾝﾈﾙｾﾝｻｰを取り付けた専用 治具により、長尺の配管を効率良く検査できます。
ステンレス配管の高速検査
-渦流探傷
特 長
適 用
● 対象物 ：配管、機器、平板他 ● 対象材質 ：ステンレス鋼等の非磁性材料 ● 配管寸法 ：各種サイズに対応可①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
φ2 .5 2 .5 5 mm φ2 .0 φ2 .0 2 .0 9 mm 1 .1 2 mm φ2 .0 1 .5 5 mm φ2 .0 1 .3 8 mm 1 .7 2 mm φ3 .0 貫通 ⑤ ⑥ ④ 5 2 % 8 5 % 8 5 % 孔食径 孔食深さ φ2 .0 ＥＴ減肉率 1 0 0 % (貫通) 7 5 % きず番号 ① ② ③ ⑦ 5 0 % 実測減肉率 4 5 % 3 7 % 5 5 % 5 7 % 7 0 % 3 0 % 4 6 % 9 5 %page 21
非破壊的に組織の変化や、損傷を検出するレプリカ法はプラント機器の寿命評価の中心となる ものです。採取されたレプリカを光学顕微鏡及び走査電子顕微鏡により観察し、炭化物の状態や 粒界に発生したクリープボイドを調査します。そこで、機械的損傷及び、顕微鏡組織について総合 的に余寿命の推定を行います。 また、定期自主検査時期の延長や機器の更新の検討に有効な検査です。
レプリカ法による
クリープ損傷量評価（1/2）
● 対象機器：加熱炉、ボイラー ● 対象部位：ボイラーチューブ、ボイラーヘッダー 主蒸気配管、弁箱、タービンケーシング ● 材質：クロムモリブデン鋼 オーステナイト系ステンレス鋼適 用
機械的損傷
特 徴
＊走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、クリープに伴うボイド又、 き裂などを観察します。 ● 試験片の採取は不要 ● すみ肉溶接部の採取可能 ● 現場でのレプリカ採取から解析まで一貫して施 行 ● 弊社のみで、他の非破壊検査と同時に施行可能 走査電子顕微鏡 クリープ曲線とき裂の関係 ボイド連結 微小き裂 き裂 機械的損傷（クリープボイド→き裂発生） 機械的損傷なし クリープボイド生成レプリカ法による
クリープ損傷量評価（2/2）
顕微鏡写真
析出物調査
＊光学顕微鏡及び走査電子顕微鏡にて組織や析出物の状態を調査します。 ＊クリープ寿命消費率により炭化物の状態が変化する特性を利用し、抽出レプリカを用いて、 試験体の炭化物を採取し、炭化物の結合状態を調査します。 健全組織 炭化物の拡散凝集 粒界への炭化物の析出 例. ＳＴＰＡ２４（フェライト・ベイナイト組織）の炭化物の析出の変化がみられます。 透過型電子顕微鏡像 （30,000倍） 電子回折結果（Ｍ６Ｃ） Ｘ線回折結果Ａパラメーター
法
nD 損傷粒界 :a, b, c, d nD=4 , nV=6 nu 非損傷粒界 :e, f, g, h, i, j A=n/(nD+nV)=0.4 寿命消費率 Ａ パラメー タ Ａパラメータ法による計測方法 Ａパラメータ法によるクリープ寿命評価線図 ＊ボイドが生成している割合（損傷粒界率）と寿命消費率の関係によって余寿命を診断します。
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●材質 ・ 鉄鋼 ・ オーステナイト系ステンレス 鋼 ・ 耐熱合金 ・ チタン など ●調査目的 ・ プラント構造物の欠陥発生原因調査 ・ オーステナイト系ステンレス鋼の鋭敏化調査 ・ 高温クリープによるボイド発生調査 ・ 機器の余寿命予測 試験対象物の金属組織を非破壊的に調査します。 試験片の切り出しが不可能な場合に、 現場にてレプリカの採取が可能です。 組織の健全性及び劣化状態を顕微鏡を用いて判定し、設備診断及び検査を行います。 研磨 鏡面仕上げ 薬品による （電解）腐食 金属組織を転写 顕微鏡観察 ＳＵＳ３０４の応力腐食割れ １００倍 鋼溶接部の割れ ２００倍 ｵｰｽﾃﾅｲﾄ系ｽﾃﾝﾚｽ鋼の鋭敏化 ５００倍 黒鉛の球状化 １００倍
レプリカ法による金属組織試験
適 用
手 順
光学顕微鏡写真
装置損傷を起こした材料の試験片切断加工から破損原因調査までを一貫して施行し、総合的に破損 原因の究明を行います。材料の劣化や健全性の調査によって余寿命診断や安全性の評価が可能 であり、機器のメンテナンスや更新時の設備診断にもお役立て下さい。 また、破損原因を特定することにより、同様の破損防止及び安全性の向上が可能となります。
破損原因調査及び設備診断技術
Ｔｉ Ｎｉ Ｆｅ Ｃｒ 脆性破面：ﾘﾊﾞｰﾊﾟﾀｰﾝ 健全な組織 ＳＵＳ３２１ 面分析（マッピング） ＳＵＳ３２１ ＳＥＭ像 分析位置 エリア分析（Ｔｉピークの検出） Ｔｉ 介在物の析出 応力腐食割れ破面：ﾌｧﾝｼｪｲﾌﾟﾄﾊﾟﾀｰﾝ 疲労破面：ｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝ金属組織試験
走査型電子顕微鏡（SEM）
エネルギー分散型Ｘ線分析（EDS）
＊材料の健全性を調査します。 例.ＳＵＳ３２１の材質分析結果より、方形の範囲は検査結果よりチタンであることが推定できます。 例. ＳＵＳ３０４の介在物の析出によって材料の劣化が見られます。 ＊破断面の形態を観察します。 ＊試験体の材質や介在物、付着物の元素分析を行います。 ● 機械部品 ● 配管 ● プラント機器適 用
● ＳＥＭの試料室が大きく、200×200(mm) サイズの観察が可能 ● ＳＥＭ低真空モードにより、非導電性生物 の観測が可能特 徴
その他施行可能な項目
● 硬さ試験 ● 曲げ試験 ● 引張試験 ● シャルピー ● 衝撃試験page 25
● 現場で非破壊的に測定可能 ● 鋭敏化の程度を定量的に測定可能 ● JIS G 0580：2003「ステンレス鋼の電気化学的再活性化率の測定方法」に基づき測定 腐食に強いステンレス鋼でも溶接などにより550℃～850℃に加熱されると、金属の結晶粒界に耐食 性が劣化する部分（クロム欠乏部）ができることがあり、これを鋭敏化と呼んでいます。鋭敏化が進むと 粒界腐食や粒界型応力腐食割れ等の事故につながり、重大な事故に発展する可能性もあります。鋭敏 化度測定器DOSテスターは、テストピースを切り出すことなく、非破壊的にしかも定量的に測定すること ができ、事故を事前に防止する有効な手段となります。
DOSテスターによる
鋭敏化度測定
特 長
適 用
● 測定可能温度：7℃～36℃ ● 測定可能鋼種：SUS304(304L)、SUS316(316L)、SUS321、SUS347等のオーステナイト系ステンレス鋼 クロム炭化物 クロム欠乏部(耐食性が低下する) 不動態被膜 粒界腐食または粒界型応力腐食割れ 健全なSUS304組織 鋭敏化した組織 DOSテスター（A-94型) 測定状況 電極【写 真 記 録】 A-1 撮影方位： 撮影方位： 腐食程度： 腐食程度： 特記事項： 特記事項： 要詳細検査 腐食中 塗装劣化 問題無し -架台No.： 工事名称 配管架台部目視検査 TNeRX報告書番号 NE方向 NW方向 ここをクリックして 写真を貼り付けてね！ ここをクリックして 写真を貼り付けてね！ ● 高所への適用 最長10mの高さまで撮影可能 ● 狭所への適用 最小50mm角のスペースで撮影可能 ● 作業効率 80箇所/日 ● 鮮明な画像で目視確認可能 ● 現場作業と同時に報告書作成
目的
高所や狭所などの直接アクセスが困難である箇所を対象に、付帯工事を最小限に抑え、低コストで スピーディーに点検可能な装置です。広範囲にわたる配管の腐食状況を１次検査として目視確認でき、 漏洩する危険性の高い部位を特定し、設備の安全を確保します。特徴
報告書例
スケール付着による外面腐食の懸念 ■：楽カメ サポート 配管 配管 A部 B部 A部 B部 楽カメ楽カメ（ラックカメラ）
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中性子源から放出される高速中性子が、水分によって減速し熱中性子に変わることを利用し、熱中 性子量を測定することで水分量を計測する方式の水分計です。保温配管などの外面腐食の要因とな る保温材中の水分を、保温材を解体することなく検出できます。 従来の装置に比べ、コリメータ、差分方式、減速材の使用により、周辺環境から発生するノイズを低 減し、精度の高い計測を実現した装置です。
ノイズ低減型中性子水分計
による保温材の含水量測定
特 長
適 用
● 検査対象：配管・機器の保温材含水量 ● 線源：252Cf ● 環境温度：0 ～ 60℃ ● 使用時の法的手続きは不要 ● 高所（４m）の測定が可能 ● 板金材を解体することなく水分量の測定が可能 ● 水分量のデジタル表示 ● 認証取得装置（法規制事項の緩和） 作業・測定風景電磁波レーダ法 ● 床、壁面から２００ｍｍの深さまで、見逃さずに探査可能 ● 波形の減算処理、強調処理により 深さ方向精度±２ｍｍ、横方向精度±５ｍｍで位置を測定 （表面平坦時） ● 鉄筋のほか塩ビパイプ、空洞等が探査可能 ● 測定結果をパソコンに記録し再生可能 電磁誘導法 ● 床、壁面から１００ｍｍの深さまで、見逃さずに探査可能 ● 測定結果をパソコンに記録し平面表示で解析実施 ● 短時間にて広範囲の面積の探査が可能 コンクリート構造物の内部配筋を把握することは、構造物の強度を知る上では不可欠です。また、 コンクリート構造物のかぶり厚さが不足している場合、中性化や塩分により鉄筋の腐食が懸念される こととなります。当社では、コンクリートの配筋状況及びかぶり深さを正確に把握するため、電磁波 レーダ法及び電磁誘導法による配筋調査を実施しています。
コンクリート内部 配筋探査
（電磁波レーダ法 電磁誘導法）
特 長
適 用
● コンクリート構造物全般 電磁波レーダ法装置 電磁誘導法装置 探査イメージ図 探査データ図 探査例page 29
● 軽量、コンパクトで機動性がよい（３．６ｋｇ) ● 画像が鮮明 ● 先端アダプターにより側視観察可能 ● 外径：φ８．４ｍｍ、有効長：７．５ｍ、アングル：全方向 従来、熱交換器チューブや装置、部品の狭隘部の目視検査にファイバースコープを使用していました が、ＣＣＤカメラを搭載した超小型工業用内視鏡（ビデオスコープ）の使用により、像質が飛躍的に向上し、 小さなきずや腐食などの欠陥を鮮明に観察できるようになりました。また、観察結果はビデオによる保存 が可能で、何度でも繰り返し観察でき、高度な診断が行えます。
内視鏡（CCD）による目視検査
特 長
装置内スケール堆積状況確認例 チューブ内状況確認例測定データ及び計算結果例 最大腐食深さ推定結果のグラフ 走査電子顕微鏡による孔食の拡大撮影 サンプリング数の参考値 ● ３％～１０％の抜き取り検査で最大腐食深さを推定 ● 全体数が多いほど低い抜取率で適用可能 ● 専用の極値解析プログラムにより迅速な算出が可能 ● 計算過程、及び、結果がグラフにより確認できる ● 計算結果の信頼性の検定が可能 構造部の最大腐食深さを全数検査により調査するためには、長期にわたる検査日数と、手間が 必要となります。 極値解析による最大腐食深さ推定は、抜き取りで検査を行い、統計的解析手法を用いて全体の 最大腐食深さを算出するものです。 抜取検査にすることで、検査費用及び足場の設置、保温解体等の付帯工事に伴う費用を圧縮で きます。
極値解析による最大腐食深さ推定
特 長
適 用
● タンク底板 ● 配管 ● 熱交換器のチューブ 1 10 100 1000 10000 100000 0 10 20 30 40 50 再帰期間 (T) 測定区画数（N) データ数 F(i) 腐食深さ（X) y 1 0.9 5.42 2.250367 全数 100 2 0.8 4.90 1.49994 再帰期間 4.600149227 3 0.7 4.37 1.03093 最大腐食深さ 7.071068997 4 0.6 4.20 0.671727 5 0.5 4.00 0.366513 6 0.4 3.70 0.087422 7 0.3 3.40 -0.18563 8 0.2 3.10 -0.47588 9 0.1 2.90 -0.83403 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 y = -ln[ -l n {F(x )}] X Gumbel Probability Plot推定最大腐食深さ＝2.43mm
再帰期間
● 感度：１０－１１台Ｐａ･ｍ３/Ｓ ● 可検リーク：１０－９～１０－３台Ｐａ･ｍ３/Ｓ ● スニファー法、真空法テストに対応 ● 持ち運び可能な軽量タイプ ● 漏れ量が数値で表示されるため、定量的な評価が可能 窒素より分子の小さなヘリウムを使うことにより、従来のリークテストでは検出不可能だった 微小な漏れを分子レベルで検出する装置です。 小型・軽量化された装置のため、あらゆる場所でのテストが可能です。
ヘリウムリークテスト
(Helium Leak Testing)
特 長
適 用
● 製品製作時のリークテスト ● 装置開放時のリークテスト
● これまで接近が困難であった高所での検査が可能 ● 手動モードとレーザーガイドによる自動走行モードの 選択が可能 ● コーティング等の塗装を傷つけないよう、ライニング タイヤの装着が可能 ● 多少の凹凸部位（溶接線等）であれば、乗り越えて 走行可能 VMクローラーは4つの車輪が強力な永久磁石になっており、他の検査機器・装置を搭載し、遠隔操作 により検査対象物（強磁性体）を這う（Crawl）ように走行します。そのため高所等の接近が困難な場所 への適用が可能です。また、レーザーガイドによる自動走行検査もできます。 現在VMクローラーに搭載できる装置として、超音波厚さ測定装置およびパイプスキャンがあります。
VM(Vandit Magnetic)Crawler
(VM ｸﾛｰﾗｰ)
特 長
適 用
● 対象物：塔、槽、配管等 ● 対象材質：一般炭素鋼（強磁性体） ● 対象外径：３０Ｂ以上 ● 対象肉厚：５０mm以下 ● 適用例：超音波厚さ測定装置搭載 連続的な肉厚データを高速で採取 配管のSLOFEC Pipescan タンク側板の超音波厚さ測定page 33
● 合金識別機能にて得られた定量測定結果をもとに、 合金鋼種を判別 ● 長時間使用可能なLi- Ion バッテリを用いることで、 簡単に現場で利用可能 ● 軽量かつコンパクトで、高所や狭隘部での作業も可能 ● 測定対象物に含まれる微量のチタン(Ti)及びバナジウム(V) を高精度に検出可能 ● X線源(最大40kV,50μA)を使用するため、X線作業主任者の もとの作業となる ● 塗装除去の前処理が必要 ポータブル蛍光X 線分析計は、プラント構成機器等の材料確認，製品出荷前や材料受入時の品質 管理などの目的で利用されてます。 サンプルを切り出すことなく非破壊で成分分析が可能です。通常5～15秒の測定で合金の識別の みでなく定量分析まで実施することが可能です。
携帯型蛍光エックス線分析
(Alloy Analysis Model α-2000A)
特 長
適 用
● 表面温度最大425℃まで測定可能 ● データ保存:100,000 データ以上 ● 測定元素: Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Zr Nb Mo Ag Sn Sb Hf Ta W Re Pb Bi 測定状況 測定結果東亜非破壊検査株式会社
TOA Nondestructive Inspection Co., Ltd.
