JIS Z 3081:1994 アルミニウム管溶接部の超音波斜角探傷試験方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             Z 3081-1994

アルミニウム管溶接部の超音波斜角探傷試験方法

Methods of ultrasonic angle beam examination for welds of aluminium pipes and tubes

1. 適用範囲 この規格は,アルミニウム及びアルミニウム合金管(以下,アルミニウム管という。)の完
全溶込み溶接部のパルス反射法による基本表示の探傷器を用いて行う管外面からの超音波斜角探傷試験方
法について規定する。ただし,外径が100 mm以上1 500 mm以下で肉厚が5 mm以上のアルミニウム管の
円周継手溶接部及び外径が300 mm以上1 500 mm以下で肉厚が5 mm以上のアルミニウム管の長手継手溶
接部のうち肉厚tと外径Dの比Dtが16 %未満のものに適用する。
    備考 この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS Z 2300 非破壊試験用語
    JIS Z 2345 超音波探傷試験用標準試験片
    JIS Z 2352 超音波探傷装置の性能測定方法
    JIS Z 3080 アルミニウムの突合せ溶接部の超音波斜角探傷試験方法及び試験結果の等級分類方法
    JIS Z 3871 アルミニウム溶接部の超音波探傷試験の技術検定における試験方法及び判定基準
2. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は,JIS Z 2300によるほか,次による。
(1) 基準レベル (HRL) エコー高さの評価の際の基準とするエコー高さのレベル。円周継手溶接部の場合,
    JIS Z 3080に規定するRB-A4ALの標準穴(直径5.0mmの横穴)からのエコー高さを基準レベルとし,
    また,長手継手溶接部の場合,図1に示すRB-A7ALの標準穴(直径2.0mmの横穴)からのエコー高
    さよりも4 dB高いレベルを基準レベルとする。
(2) 振動子の等価寸法 試験体中へ屈折通過した超音波の進行方向から見たときの,見掛けの振動子寸法。
    [ ]を用いて,実寸法と区別する。
(3) きずの指示長さ 探触子の移動距離によって測定したきずの見掛けの長さ。
3. 試験技術者 超音波探傷試験を行う技術者は,JIS Z 3871に基づくT種試験に合格した者又はそれと
同等以上の技量をもつ者とする。
4. 探傷装置及びその性能
4.1   探傷器に必要な性能
4.1.1  増幅直線性 JIS Z 2352の4.1(増幅直線性)で測定し,±3 %以内であること。
4.1.2  時間軸の直線性 JIS Z 2352の4.2(時間軸直線性)で測定し,±1 %以内であること。

――――― [JIS Z 3081 pdf 1] ―――――

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Z 3081-1994
4.1.3  感度余裕値 JIS Z 2352の4.3(垂直探傷の感度余裕値)で測定し,40dB以上であること。
4.1.4  性能の点検 上記の3項目について,JIS Z 2352によって,装置の使用開始時及び12か月ごとに
点検する。
4.2   斜角探触子に必要な性能
4.2.1  振動子及び屈折角 公称周波数は5MHzで,試験周波数は4.55.5MHzの範囲内であること。振
動子の寸法と公称屈折角は,表1に示した組合せとする。
  なお,公称屈折角と探傷屈折角の差は,±2°の範囲内であること。
                                   表1 斜角探触子の振動子の
                                       寸法と公称屈折角
                               振動子の寸法 (mm)  公称屈折角(度)
                                   等価寸法             40
                                   [5×5]               45
                                   [10×10]             50
                                                        55
                                   実寸法               60
                                   5×5                 65
                                   10×10               70
4.2.2  接触面 外径が500mm以下の管長手継手溶接部の探傷に使用する斜角探触子は,試験体との接触
を安定させるためのアグプタを使用するか,又は探触子の接触面を探傷面の曲率に合わせて曲面加工を施
すものとする。
4.3   標準試験片 (STB) 及び対比試験片 (RB)
4.3.1  標準試験片 JIS Z 2345に規定するSTB-A1又はSTB-A3を使用する。
4.3.2  対比試験片 円周継手溶接部の探傷には,JIS Z 3080に規定するRB-A4ALを使用し,長手継手溶
接部には,図1に示すRB-A7ALを使用する。
                                 図1 RB-A7ALの形状及び寸法
4.4   接触媒質 接触媒質には,濃度75% 以上のグリセリン水溶液,グリセリンペースト,又はこれと同
等の性質をもつものを使用する。
5. 探傷試験の準備
5.1   円周継手溶接部の場合

――――― [JIS Z 3081 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    Z 3081-1994
5.1.1  探触子の選定 円周継手溶接部の探傷に使用する斜角探触子は,表2に従って表1の中から選定す
る。基本となる探傷は,公称屈折角70°とし,特に開先面の融合不良などの検出を目的とするときは,開
先形状を考慮して決定する。
                         表2 円周継手溶接部の探傷に使用する斜角探触子
                  対象とするきず          全般              開先面の融合不良
                 公称屈折角燿  度)        70                     刀     愀 1)
                   振動子の寸法  外径   300未満の場合[5×5] 又は5×5
                      (mm)              300以上の場合 [5×5] , [10×10] , 5×5又は10×10
                 注(1)  懿  度) : ベベル角
5.1.2  装置の調整 装置の調整は,次による。
(1) 入射点及び探傷屈折角の測定 入射点は,STB-A1又はSTB-A3を用いて,1 mmの単位で測定する。
      探傷屈折角は,RB-A4ALの標準穴を表3に示したスキップ距離となる位置からねらい,図2に示す
    試験体表面上における探触子と標準穴との距離yを測定し,深さdとから,次の式によって0.5度単
    位で求める。
                               1 y
                            tan
                                 d
                        表3 屈折角の測定に用いるRB-A4Aのスキップ距離
                      振動子寸法 (mm)               RB-A4AL-2
                                     公称屈折角(度)          RB-A4AL-3
                      [5×5], 5×5                  1スキップ  1スキップ
                                         4060
                                                    4          8
                                                    1スキップ  1スキップ
                                         65, 70
                                                    4          8
                      [10×10], 10×10              3スキップ  3スキップ
                                         4060
                                                    4          8
                                                    3スキップ  1スキップ
                                         65, 70
                                                    8          4
                                     図2 探傷屈折角の測定
(2) 測定範囲の調整 STB-A1又はSTB-A3を用いて,次の要領で測定範囲を調整する。
  (a) 測定範囲が100 mm及び200 mmの場合 STB-A1のR100mm及びSTB-A3のR50mmが,アルミニ
      ウム中でそれぞれ98mm及び49mmに相当するものとして測定範囲を調整する。
  (b) 測定範囲が125mm及び250mmの場合 STB-A1のR100mm及びSTB-A3のR50mmが,アルミニ
      ウム中でそれぞれ97.5mm及び48.75mmに相当するものとして測定範囲を調整する。
5.1.3  距離振幅特性曲線の作成 距離振幅特性曲線の作成は,次による。
(1) 距離振幅特性曲線の作成には,RB-A4AL及び探傷に使用する探触子を用いる。

――――― [JIS Z 3081 pdf 3] ―――――

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Z 3081-1994
(2) 距離振幅特性曲線は,表示器目盛板又はそれを覆う補助目盛板に直接記入する。
(3) 表3に示したスキップ距離よりビーム路程の短い範囲は,そのスキップのエコー高さとする。
(4) きずエコーの評価に用いられるビーム路程の範囲で,その高さが90%以下で,かつ,10%以上になる
    ように作成する。
5.1.4  探傷面と走査範囲 表2に示した探触子を使用して,対象とするきずの存在が予想される位置に,
管外面の溶接部の両側から超音波が十分に伝搬するように走査範囲を決定する。公称屈折角70°の探触子
を用いる全般の探傷では,管外面の溶接部の両側から直射法及び一回反射法によって探傷する。直射法に
よる探傷が困難な場合は,一回反射法及び二回反射法によって探傷する。
5.2   長手継手溶接部の場合
5.2.1  探触子の選定 探触子の選定は,次による。
(1) 使用する探触子の公称屈折角は,対象とする試験部の肉厚tと外径Dとの比Dtの範囲によって,表4
    に示すものの中から選定する。
                              表4 長手継手溶接部の探傷に使用する
                                      探触子の公称屈折角
                                     t (%)
                                     D            公称屈折角(度)
                                  2.3以下             70, 65, 60
                                  2.3を超え 6.0以下   60, 55, 50
                                  6.0を超え11.1以下   50, 45, 40
                                 11.1を超え16.0未満   40
(2) 開先面の融合不良を検出することを目的とする場合は,開先面に超音波を垂直方向に対して5度以内
    の傾きで入射させることのできる屈折角を次の要領で求める。
      まず,次の式を用いてパラメータBを決定する。
                                   2
                                t
                         B   1      sin 2
                                D
                      ここに,        愀  ‰   ベル角
                                   t : 肉厚
                                  D : 外径
      次に,試験の対象とする深さdからDdを求め,図3から使用する探触子の公称屈折角を決定する。

――――― [JIS Z 3081 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    Z 3081-1994
                     図3 開先面の融合不良を検出するための公称屈折角の選定
5.2.2  装置の調整 探触子の接触面に曲面加工を施さない場合,装置の調整は,5.1.2によって行う。曲
面加工を施す場合及びアダプタを使用する場合は,次の方法による。
(1) 入射点及び探傷屈折角の測定 図4に示すよう,RB-A7ALの標準穴を直射法及び一回反射法によって
    ねらい,そのときの標準穴の中心から探触子の前面までの探傷面に沿った距離Y0及びY1を0.5mm単
    位で測定する。
      探傷屈折角          次の要領で測定する。
      まず,  戰     湟          
                                 Y1  Y0
                            573.        (度)
                                   D
      次に,図5を用いて, 打  び肉厚対外径Dt方から,探傷屈折角              み取る。
      入射点Aは,次の要領で測定する。
                                              (2A Y0 )
      図6を用いて,      び肉厚対外径比比Dtから    の値を読み取る。読み取りは,曲線の間隔の51ま
                                                D
    でとする。この値に外半径2Dを乗じた後,Y0引いて探触子前面から入射点までの距離Aを求める。

――――― [JIS Z 3081 pdf 5] ―――――

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