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【24h】

電位差法及び渦電流探傷法による非破壊的な定量評価方法：渦電流探傷試験による自然き裂診断

机译：电位差法和涡流探伤法的无损定量评价方法：涡流探伤试验的自然裂纹诊断

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摘要

近年，化学プラントや原子力発電プラントの高経年化に伴い，機器·構造物の検査·診断が不可欠となってきている。 例えば，沸騰水型原子力発電プラントにおける炉内構造物（シュラウド）や再循環系配管において割れ検出が報告され，その検査·補修が重要な課題となっている。 これらの検査には，従来のきずの有無を判断する検査ではなく，定量的な評価検査法が必要になる。これは，化学プラントにおいても同様で，各使用環境において，各種のきずの形態が存在し，機器の修理や交換といったメンテナンスにおいてもこれらのきずの定量的な評価は重要な課題である。 一般に，渦電流探傷試験(ECT)は熱交換器の伝熱管検査などに多く用いられ，非接触で高速な検査ができることを特徴としている。このため精密検査よりも全数検査を目的として適用されることが多い。 また，この手法は渦電流が表皮効果のため表面に集中することから，表面の検査に適していると言える。 高経年化の構造物には，時として疲労き裂や応力腐食割れなどが発生するが，目視検査では表面の汚れなどにより見つけるのが困難である。 特に応力腐食割れは複雑な形状を有しており，これらのきずの分布や深さの定量診断手法の開発が求められている。そこで著者は渦電流探傷試験の特徴である非接触で高速な検査の特徴を生かして，これらの自然き裂の検出および診断法について検討してきた。 本稿では，非破壊検査の更なる高度化を目的として，渦電流探傷試験を用いた自然き裂の検出およびこの手法の特徴を生かしたき裂形状認識手法について紹介する。 開発したプローブは，き裂の方向とそれに直交する方向に一様な渦電流を切り替えて発生させることにより，複雑な形状を有する自然き裂の特徴をとらえる方式とした。さらに得られた信号から，き裂の2次元分布形状さらにき裂の深さに関する診断を行う診断支援プログラムを開発した。
机译：近年来，随着化工厂和核电站的老化，设备和结构的检查和诊断已成为必不可少的。例如，据报道在沸水型核电站的内部结构（护罩）和再循环系统管道中存在裂纹检测，并且其检查和维修已成为重要的问题。这些测试需要定量评估测试方法而不是常规测试来确定缺陷的存在与否。这也适用于化工厂，每种使用环境中都有各种类型的缺陷，对这些缺陷进行定量评估是维护（例如设备维修和更换）中的重要问题。通常，涡流探伤试验（ECT）通常用于热交换器的传热管检查，其特征在于非接触式和高速检查。因此，通常将其用于100％检查而不是详细检查的目的。另外，由于表皮效应，涡电流集中在表面上，因此该方法适用于表面检查。老化的结构有时会出现疲劳裂纹和应力腐蚀裂纹，但由于表面污点，很难通过目视检查找到它们。特别地，应力腐蚀裂纹具有复杂的形状，并且需要开发用于这些缺陷的分布和深度的定量诊断方法。因此，作者利用涡流探伤试验的非接触式和高速检查的特性，研究了这些天然裂缝的检测和诊断方法。在本文中，我们将介绍利用涡流探伤测试和自然地利用这种方法的特性的裂纹形状识别方法来检测自然裂纹的方法，以进一步增强无损检测的目的。开发的探头是一种通过在裂纹的方向和垂直于裂纹的方向上切换均匀的涡流来捕获具有复杂形状的自然裂纹的特征的方法。此外，我们已经开发了一个诊断支持程序，可以根据获得的信号来诊断裂纹的二维分布形状和裂纹深度。

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