Evaluation of thickness reduction of a high-temperature pipe by an inspection system using guided wave travelling into a pipe with a long waveguide under normal temperature

利用导波在常温下进入长波导管道的检测系统评估高温管道的减薄情况

• 批准号: 22K03817
• 负责人: 村山 理一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03817/
• 关键词: 非破壊検査; 高温パイプ; ガイド波; 導波体; 電磁超音波探触子; 減肉

申請研究では、500℃程度の高温配管のエルボー部の減肉状況について、特に破裂直前の1mm以下の肉厚を確実にモニターできることを目標としている。その為に、2022年度については、透過、反射信号同時検出型－長い導波体によるパイプ軸方向伝搬ガイド波送受信システムを試作し、減肉が進むと主要なLモード－ガイド波の内、L(0,1)モードが音速が急変することを実験的に確認する計画であった。その計画に対して、(1)透過、反射信号同時検出型－長い導波体によるパイプ軸方向伝搬ガイド波送受信システムを試作した。(2)まずは充分な検出感度を有するPZT型探触子を導波体端部に設置し評価を実施した。しかしながら、周波数、パイプ肉厚による音速依存性を検出できなかった。原因を調査するために受信信号波形の周波数解析をおこなったところQ値（半値幅／中心周波数）が約6で広範囲に周波数帯域が広り、そのために音速依存性が検出できなかったと判断した。(3)改めてまずは送信部のみをSH板波用電磁超音波探触子(EMAT)に変更し、実験を実施した。この場合の周波数帯域の広がりはQ値（半値幅／中心周波数）で約3であった。その結果、肉厚が薄くなるにしたがって音速が低下する傾向が若干ではあるが検出できた。(4)次に送受信部をSH板波用電磁超音波探触子(EMAT)に変更し、同様の評価試験を実施した。この場合の周波数帯域の広がりはQ値（半値幅／中心周波数）で約0.5であった。この場合、検出感度がかなり低下し、透過信号の検出はかなり難しくなったが、音速依存性は、解析ソフトによる予想値とほぼ一致する急変する結果が得られた。すなわち、本研究の狙いであるL(0,1)モードーガイド波による減肉評価の可能性を示すことができたが、安定計測のためにSH板波電磁超音波探触子の感度向上と部分減肉で音速依存性を評価する必要が有ることが今後の課題である。

Apply to study the quality of the meat in the high temperature piping system at 500C and make sure that the meat is thick below the 1mm before it is ruptured. The transmission, transmission and reflection signals of the year 2022 are sensitive, transparent, and reflected at the same time. The long guided wave is transmitted in the direction of the wave to send the trusted signal to the target, and the equipment is used to make sure that the sound speed and speed of sound in the airwaves, L (0), and L (0) are in good condition. It is planned that the transmission and reflection signals are generated at the same time-the long guided wave is transmitted in the direction of the wave to send the trusted signal to the receiver. (2) the sensor is fully sensitive and the PZT probe is set at the end of the wave body. The number of cycles, the number of waves, the thickness of meat, the dependence on the speed of sound, the number of waves, the thickness of meat, the dependence of sound speed. The reason is that the number of cycles of the trusted signal waveform is analyzed. The number of cycles (half amplitude