SUS部品の解析を受注しました。
客先から、最近になり設備の部品が頻繁に折れると言う事例が発生し、対策のために原因を解明してほしいとの依頼がありました。
 電子顕微鏡による観察が有効であると判断しました。観察の結果、断面の大半は腐食していますが、一部に繰返応力による疲労破壊断面も認められました。(写真参照)
 客先からこの部品の使用環境を確認ところ、酸性環境である事と低サイクルによる弱い応力が掛かる部品である事が分りました。そこで考えられる割れ原因を考察しました。
 初期段階において酸性環境による腐食が発生する。次に腐食内に濃縮された酸性成分が留まり、最初の腐食を起点とした割れが進展し始める。(写真中段:中央の黒線)
 この腐食による割れが拡がる事により強度が低下し、腐食による割れ進展から、低サイクルの繰返応力による疲労破壊へ変化、割れが加速進展し破損したものと判断しました。繰返応力の疲労破壊による割れ進展の形跡としてストライエーション状模様を撮影。(写真下段:縞模様の部分)

 原因は分かったのですが、客先から設備運転中に破損し生産ラインが停止することは避けたいと聞き、現在は破損する前に非破壊検査にて、割れの進展状況を把握して破損する前に交換できるよう管理方法を検討しています。
2012年7月14日、延岡地区の土木建設業を対象に(社)全国土木施工管理技士連合会の継続学習制度(CPDS)を自社会議室にて開催しました。
 このCPDSに7社20名の参加をいただき約4時間(4ユニット)非破壊検査についての学習を実施しました。
内容はDVDによる非破壊検査の概要及び種類の紹介、浸透探傷試験(PT)、磁粉探傷試験(MT)、超音波探傷試験(UT)の説明と実技による解説、ならびにRCレーダー法による建物の配筋の確認、地中探査にて道路の地中埋設物の確認を実技を交え説明解説を行いました。今回、初めての開催となりましたが、参加者の方々も興味を持って熱心に私共の話を聞いていただきました。とても有意義な時間となったのではないでしょうか。また、機会が有りましたら定期的に開催をし少しでもお役に立てればと考えます。
写真上段:超音波による鉄筋の検査実習
写真中段:超音波によるガードレールの根入れ深さ測定実習
写真下段:地中探査レーダーの実習
溶接部割れによる配管漏洩の検査解析
 稼働中の配管から漏れが発生した為、漏れ部検査及び原因究明の依頼を受注しました。

 弊社技術員が様々な角度からの視点で検査を実施した結果、配管
内面にて発生した割れが外面側に進展し、貫通割れに至った事による漏洩であると判断しました。

この判断に至るまでの経緯を以下に記します。

?@問題となっている配管の内外面を目視検査。この結果、付き合せ溶接部内面に目違い(最大2mm)を検出。また、溶接熱影響部(内面)に軽微な腐食を検出。

?A付き合せ溶接部の非破壊検査。外面溶接部の浸透探傷検査、及び磁粉探傷検査を実施。この結果、浸透探傷検査にて24mmの線状指示模様を検出。磁粉探傷検査にて31mmの線状磁粉模様を検出。漏れが発生している部位を確認。

 以上が検査結果となり、この事実を基に割れ発生から貫通に至るメカニズムを推定した結果を下記に示します。

 溶接残留応力や熱応力により付き合せ溶接部の内面目違い部に割れが発生しその割れが外面側に向けて進展し貫通割れに至ったものと考えます。初期段階での割れ発生要因としては数点ほど考えられるが、その詳細については現在調査中です。