無料ウェビナー：ガイド波検査の理論と技術の紹介

ガイド波検査の理論と技術の紹介

このウェビナーでは、ガイド波検査の理論と技術について説明します。 パイプ検査のスクリーニングツールとしてNDTプログラムにこのソリューションを取り入れると、大きな利点や優位性があること、ただし制限もあることを理解できます。 配置からレポート作成までのガイド波検査の基本的な手順を、この技術に何を期待するかという実際の視点に立って概説し、ガイド波検査全体の基本的な流れがわかるよう、実際のデータを用いて説明します。

進行役の紹介
Nicholas Bublitzは、オリンパスのScientific Solutions Americasで8年間勤務してきました。 テクニカルサポート、販売管理、テクニカルサポート管理、フェイズドアレイ専門のテクニカルサポート、TOFD、自動システム技術の職務を歴任し、現在、各種業界を横断したマーケティング、事業開発、製品開発、テクニカルサポートに従事しています。

質問と回答

Q. 表面に腐食がある場合、パイプをどのように準備する必要がありますか？
A. 一般的に、他の超音波技術と同様に、最低限の準備をパイプに施すだけで十分です。 たとえば、表面の材料が緩んではげ落ちている場合は、ワイヤーブラシでこすってください。 準備は、カラーを配置する箇所以外は不要です。

Q. 絶縁パイプ内径の腐食をこの技術で検出した場合、どのくらい信頼できるのでしょうか？ パイプに微生物による腐食がある場合、ピンポイントで検出器できますか？ 絶縁材をはがす必要がありますか？ スキャン範囲の長さはどのくらいですか？
A. どのような種類の腐食でも検出できる可能性がありますが、すべての要因を考慮しないと信頼性を推測するのは困難です。 理想的な状況で、CSA検出は通常3%です。 どのような収集でも、カラーを配置する箇所の絶縁材は、はがす必要があります。 長さは仕様により異なります。最大の長さは600フィート、 両方向で300フィートです。

Q. 音波が入射した方向（正/負）は、どうすればわかりますか？ 2つのプローブ接点が、受信パルス、フェーズなどのタイミング測定に使用されますか？
A. システムソフトウェアで、応答が順方向から得られたか、はね返って逆方向から得られたかを確認することができます。緑色のオーバーレイ表示でオン/オフを切り替えると、両方向の信号を区別することができます。 はい、センサーでタイミングと全受信情報を測定し、情報処理を行います。

Q. 各種の用水パイプ（すべて絶縁）に問題が発生しました。 腐食があるかを検出するため、迅速で正確なスクリーニングツールが必要です。 最初の所見に応じて、絶縁材をはがし入念に検査する予定です。
A. ガイド波なら一般的に1～3分で迅速にスクリーニングできます。スクリーニング後に脆性域の絶縁材をはがし、入念な検査を行ってください。

Q. 機器の移動中や使用中、輪に束ねた探触子ケーブルに傷が付かないよう、カバーを付ける予定はありますか？
A. 耐久性は常に重要視しています。 プローブの細いケーブルについては、ケーブルとユニットの接続部を広く頑丈にします。 製品の耐久性向上に今後も努めてまいります。 ケーブルが破損しても機器の使用を続けられるよう、基本キットに細いケーブルの予備品が同梱されています。

Q. 内部と外部の腐食をシステムで区別できますか？
A. いいえ、腐食が外径にあるか内径にあるか区別することはできません。目視、超音波、レーザープロフィロメトリーなど他のNDT手法を併用すると区別できます。

Q. システムは、エルボーやベンドの周囲でも作動しますか？
A. エルボーやベンドを周回すると、音波が変化しモードが変わる可能性があるため、どうなるか予測できません。 エルボーやベンドのような特徴物の周囲をもっとも効果的に検査できるよう、照射計画を立てる必要があります。 多くの場合、照射回数は1回を超えますが、照射計画を立てることで、何度も照射することをたいてい回避できます。

Q. 支持材の下にある腐食をどのくらい正確に分解できますか？
A. 一般的な感度レベルと同じです（およそ3%のCSA）。 多くの場合支持材は識別特性を示すため、支持材と別の検出物として腐食を同定することができます。

Q. 周波数帯域は？
A. 15～85 KHzです。 照射帯域を調整する場合、1 KHz以上の刻みで変更できます。

Q. パイプの直径が変わった場合、どのように対処すればよいですか？
A. さまざまな直径のパイプ検査に対応できるよう、各種サイズのバンドがキットに同梱されています。 検査するパイプに変化があると影響が生じ、ほとんどの音波に、減速機や拡大器を通過したような変化が見られます。

Q. 金属塗覆装鋼管のスクリーニングはできますか？
A. 金属塗覆の厚さと使用材料によりますが、接着状態が良好で大部分が均一である限り、影響はほとんどないと予想されます。

Q. 使用中のパイプの表面温度限度は？
A. 現在のシステム仕様ではパイプの最高温度は70℃ですが、温度を引き上げることに利があるので、高温対応のソフトウェアとハードウェアのオプションを目下評価しています。

Q. 防水型ですか？
A. いいえ、システムの等級はIP54です。

Q. 直径30インチのパイプをスクリーニングする方法はありますか？
A. 標準キットは24インチまでのパイプサイズに対応しますが、この大きさが限界ではなく、もっと大きなバンドも要望に応じてお届けします。

Q. この技術で得られる信号の減衰に、外部塗覆、絶縁、現場の状態はどう影響しますか？ また、これらの要因は、LRUTやガイド波を効果的に使用できる周波数帯域にどう影響しますか？
A. これらの要因はすべて信号減衰に影響し、周波数帯域にも影響する可能性があります。 溶接部などの基準反射物を利用したり試験収集を行ったりすると、より正確に定量可能です。

Q. この手法を効果的に使用するにあたり、壁厚に制限がありますか？ 絶縁継手などの結合金具で音波が跳ね返り、それより下流の検査ができないのでは？
A. 標準的なパイプ配管計画と外径24インチ厚までの標準パイプ用に、あらかじめ構築されたアルゴリズムがシステムに用意されています。 このような範囲から外れたパイプでも試験は実施可能ですが、詳細なコメントはここでは控えます。 一般的に継手には散乱効果や屈曲効果があるので、迂回するよう収集計画を立てたり試験を実施したりする必要があります。 「特徴物」を通過するようにも照射でき、多くの場合、散乱したり減衰したりする音波は一部にとどまります。

Q. 入念な検査を優先的に行う領域がわかるよう、CSAが生じた範囲がツールで表示されますか？ たとえば3～6時の方向で5%のCSCが生じた場合は問題になりませんが、1時の方向では優先して検査を行います。 この手法に時計は付属しますか？
A. 時計を見れば、パイプの長さ方向のどの位置かわかり、DAC設定などの感度レベルを基準とした一般的な分類等級（1、2、3）も表示されます。 パイプシステムごとに基準が異なるため、これらの表示内容より、受信信号の種類や重大性の優先度が高くなります。

Q. 検査カラーは、さまざまな直径にどの程度柔軟に対応しますか？
A. さまざまな標準的直径別にカラーが付属しています。 バンドの公称直径により異なりますが、バンドは性質上柔軟性がありマジックテープで固定するため、実際の直径より若干大きくなっています。 バンドに空気を入れることで密着させます。 単にパイプに取り付けるだけでなくすべてのプローブが良好に接触するよう、バンドの空気量を調整する必要があります。

Q. 塗覆の状態によって、この手法にどんな影響がありますか？ 接触媒質を使用しない場合、表面の状態は良好でなければなりませんか？
A. 塗覆の種類や厚さにより、若干影響があります。 塗覆をきっちり施したり準備をしたりする必要があります。 準備は他の超音波手法と同じで、緩んではげ落ちている表面材をはがしてください。

Q. システムATEXは危険領域に適していますか？
A. いいえ。

Q. プローブとプローブの間など、欠陥を見落とす可能性のある空白領域はありますか？
A. ねじれ波が、全域に達するよう伝搬方法に準じて照射されます。 ただし、カラーの前後に死角（一般的に1mほど）があることに注意してください。 多くの場合、可能であれば2回目の照射で死角を含めるよう計画が立てられます。

Q. パイプの材質がポリマーやポリエチレンでも問題ありませんか？
A. 現在のところソフトウェアは未対応ですが、それらを含む材質に広く対応できるようになる可能性があります。

Q. 20フィートの溶接部がある場合、長さ方向の検査範囲は減衰により短くなりますか？
A. 溶接部があると、一般的に線形率が減衰します。 溶接部に基づくDAC（距離振幅補償）法で欠陥評価力の低減を補うことができます。つまり、ゼロから遠く離れている箇所の欠陥も評価できるよう、範囲が長くなるのに合わせDACの傾きが変わります。

Q. たとえば12インチのラインで1インチの欠損がある刺傷が側面に見られる場合、刺傷の下流の検査にどう影響しますか？ 開口部の反対側で音波は元の形に戻りますか？
A. 側面の刺傷は小さな側枝があるようなもので、非軸対称の反射物として出現します。音波は分枝を通り越すと元の形に戻ります。 1回の照射で通過する特徴物の数が多いほど、特徴物の下流の信号は減衰しデータ解析も困難になる可能性がありますが、12インチのラインに1インチの側枝があっても反射物としてさほど問題になりません。

Q. 埋設パイプや踏切を検査する際、どの周波数帯域と試験手法（パルスエコーまたはピッチキャッチ）を使用しますか？ このようなアプリケーションに特化した訓練をオリンパスで行っていますか？
A. UltraWaveは、パルスエコーを基盤とするシステムです。 周波数帯域は15～85 KHzです。 これが、埋設パイプや踏切に使用される方法です。 この類のアプリケーションを訓練で扱いたいと考えています。

Q. 校正確認や基準はどうなっていますか？
A. 校正用のループ構造を建造可能です。 溶接部が存在する場合、アプリケーションの多くは、溶接部の感度やDACを基準とします。 特定の規範や基準が指定されます。 石油企業や他の企業の多くが、自社のパイプループ構造の定性を必要としています。

Q. 磁気拘束と圧電の違い、それぞれの長所と短所は何ですか？
A. 多くの場合、磁気拘束カラーは永久に固定するか、エポキシでパイプに接着する必要があります。 一般的に順方向と逆方向の2チャンネルしかなく、たわみ波モードで検出することができません。 ガイド波には磁気をはじめとして多くの種類があり、この場で違いをすべて網羅的に説明することはできません。

Q. 欠陥を区別するのにF-スキャンモードはどのように役立ちますか？
A. 周波数マップは、各周波数に対する進行距離を配し、欠陥の表出や幾何学的反射物など収集内容をすべて示します。 ガイド波は周波数に依存する方法なので、ある周波数帯域では欠陥が検出される反面、別の帯域では表示されないことがあります。 全周波数をひとつのグラフにまとめたこのツールを使用すると、もっとも感度の高い周波数を簡単に選択することができます。

Q. パイプでカラーを配置する領域の塗覆をはがす必要がありますか？
A. 塗覆の種類と厚さによります。きっちり施されあまり厚くなく減衰が少ない場合、通常そのままでかまいません。

Q. 機器にGPSは内蔵されていますか？
A. ノートパソコンにGPSオプションがあり、任意でオンに設定しレポートに組み込むことができます。

Q. UltraWave LRTシステムで試験可能なパイプの最大サイズは？
A. 標準キットは24インチまでのパイプサイズに対応しますが、この大きさが限界ではなく、もっと大きなバンドも要望に応じてお届けします。

Q. カラーが対応できる最高温度は？
A. 現在の仕様ではカラーが対応できる最高温度は70℃ですが、温度を引き上げることに利があるので、高温対応のソフトウェアとハードウェアのオプションを目下評価しています。

Q. UltraWave LRTの受信チャンネル数は？
A. パルスエコーで作動中は16チャンネルです。

Q. プローブモジュールで、プローブとプローブの間隔をひとつ空けると、全周波数帯域（15～85 kHz）を生成することができますか？
A. はい、設計では間隔をひとつ空けるだけで、全焦点活性法などを使用すると、ねじれ波が希望帯域内に伝播するよう設計されています。

Q. ウェビナーでA-スキャンを見ると、死角（4 mほど）がとても広く見えます。 他の機器の死角はもっと狭いです（最大で1 mほど）。 なぜですか？
A. ウェビナーに表示されるデータの単位はフィートで、4フィートはおよそ1メートルに該当します。 死角は周波数とゲインに依存するだけでなく、アプリケーションにより若干違います。