報告書番号

Q12009

タイトル（和文）

基礎ボルトに対する超音波探傷法の開発ー第１報：フェーズドアレイ超音波法による疲労き裂の評価についての検討

タイトル（英文）

Development of Ultrasonic Testing Technique for Anchor Bolt-Part 1:Basic Investigation of Evaluation of Fatigue Crack by Phased Array Ultrasonics

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

疲労き裂が発生した基礎ボルトを模擬したボルト試験体を作製し、フェーズドアレイ超音波法で測定した。埋め込み、ボルトの端面の刻印及び疲労き裂の発生位置が疲労き裂の検出性に及ぼす影響について調べた。また、測定結果から疲労き裂の深さ推定を試みた。以下の通りの主な成果を得た。(１）縦波垂直探傷法では,深さ2mm以下の疲労き裂の検出が不可能であるのに対して、周波数10MHzの探触子を利用したフェーズドアレイ超音波法では，深さ1mmの疲労き裂でも容易に検出できた．（2）埋め込み及び刻印は，エコー強度を若干低下させるが、疲労き裂検出性には顕著な影響を及ぼさない．（3）疲労き裂の破面調査から求めた疲労き裂の長さと深さの関係，及びフェーズドアレイ超音波法による測定結果から測定した疲労き裂の長さに基づき，疲労き裂の深さを平均2乗誤差0.8mm程度で測定可能である．

概要 （英文）

Cracks maybe take place in anchor bolts in nuclear power plants due to catastrophic earthquake. Moreover, number of fatigue cracks have been found in aged nuclear and thermal power plants. In order to guarantee the integrity of anchor bolts, it is necessary to develop an effective nondestructive testing technique to detect such cracks. In this report, a measurement system by means of phased array technique is developed, and bolt specimens with fatigue crack are prepared to investigate the detectability of fatigue cracks in anchor bolts. Measurement results show that (1) it is difficult to detect a fatigue crack whose depth is smaller than 2 mm by a linear array probe with the frequency of 5 MHz, but for the frequency of 10 MHz, even 1mm-deep fatigue cracks are detectable, (2) concrete surrounding a bolt and engraved mark on the bolt end do not affect the detectability of fatigue cracks, and (3) it is possible to determine crack depth with 6dB drop method with maximum error of 1.3 mm and RMSE of 0.8 mm.

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