非破壊検査(NDT)について
非破壊検査(NDT) — 非破壊検査(NDE)または非破壊検査(NDI)とも呼ばれる — は、材料、部品、またはシステムの特性を、損傷を与えることなく評価するために、科学や産業の幅広い分野で用いられている一連の分析手法である。その最大の特徴は名称にも表れている通り、検査対象物は検査後も完全に使用可能な状態を保つ点にある。保守・信頼性業務において、NDTは以下の分野を網羅している。 状態監視 分解することなく、稼働中または短時間の停止中に「外部」から機械を評価する技術、および 振動解析 その最も著名かつ強力な手法の一つである。
1. 定義: 非破壊検査とは何ですか?
何も切断・消費・破壊されることがないため、同じ部品をその寿命期間中に繰り返し検査し、その都度使用に復帰させることができます。この特性こそが、非破壊検査(NDT)をあらゆる現代的な信頼性戦略の実用的な基盤としている理由です。つまり、エンジニアは、資産を生産ラインから外したり、その健全性を確認するために部品を犠牲にしたりすることなく、資産の健全性に関する証拠を収集することができるのです。
2. メンテナンスにおける非破壊検査の目的
保守・信頼性プログラムにおける非破壊検査(NDT)の主な目的は、機械や構造物における欠陥、不具合、劣化を可能な限り早期に発見し、その特性を把握することにあります。早期発見により、作業を計画的かつ先手を打って実施することができ、重大な故障を未然に防ぎ、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。したがって、NDTは 状態基準保全(CBM) さらに広く言えば、 予知保全 — 決まったスケジュールではなく、測定された状態に基づいて機械を修理する手法。収集された結果は直接、 トレンド分析 そして、最終的には、 残存耐用年数.
3. プラントメンテナンスにおける一般的な非破壊検査方法
非破壊検査(NDT)の手法は数十種類存在しますが、プラント設備の健全性を評価するために日常的に使用されるのは、その中核となる一群の手法です。これらは、一般的に「状態監視技術」としてひとまとめにされます:
- 振動解析: 回転機械の振動特性を測定・解析し、以下のような機械的故障を検出する アンバランス, ずれ, ベアリングの欠陥 そして gear problems.
- 油分析(トライボロジー): 潤滑油の分析を行い、摩耗粒子、不純物、および化学的変化を特定することで、潤滑油と機械の両方の状態を評価する。
- サーモグラフィー(赤外線分析): サーマルカメラを使用して、電気的な不具合や潤滑の問題、その他のトラブルを示す温度異常を検知する。
- 超音波解析: 高周波音を検知して圧縮空気の漏れを特定する、 電気的な不具合 および潤滑の問題、そして密接に関連している アコースティックエミッション 応力波の監視。
- モーター回路解析(MCA): モーターの巻線および絶縁体の状態を評価するために用いられる電気的試験方法。
単一の技術ですべてを網羅することはできないため、堅牢なプログラムでは複数の技術を組み合わせています。 ISO 17359 状態監視手法の選定および組み合わせに関する一般的な枠組みを提供しており、実際の運用においては、以下の指針に基づいて選択を行うことができる。 ISO 17359 状態監視手法選定ツール.
4. 材料の欠陥検出のための非破壊検査
稼働中の機械の状態監視に加え、非破壊検査には、静的な部品、溶接部、材料の物理的な欠陥を見つけることに重点を置いた一連の技術も含まれます。
- ビジュアルテスト(VT): 最も基本的な方法――部品を直接目視で検査する方法で、場合によってはボアスコープや拡大鏡を用いることもある。
- 液体浸透探傷試験(PT): 非多孔質材料の表面に生じた欠陥を低コストで検出する方法。表面に染料を塗布すると、それがひび割れに浸透し、紫外線照射下で欠陥が可視化される。
- 磁性粒子検査(MT): 強磁性体の表面および表層付近の欠陥を検出するために用いられる。被検査物を磁化させ、微細な鉄粉を散布すると、亀裂や欠陥の上部に形成される漏れ磁界に鉄粉が集まる。
- 放射線検査(RT): X線やガンマ線を用いて、物質の内部を観察する。放射線は対象物を透過してフィルムやデジタル検出器に到達し、医療用X線と同様に、画像上に空洞、亀裂、あるいは密度の変化が映し出される。
- 超音波検査(UT): プローブを介して材料内に高周波の音波を送り込みます。音波は内部構造(裏壁や欠陥など)で反射し、戻ってくるエコーの到達時間を測定することで、検査員は肉厚を測定し、内部欠陥の検出、位置特定、および大きさの測定を行うことができます。ビーム経路と近接領域の長さは、 UTビーム経路および近距離場計算ツール.
適切な欠陥検出方法の選定、およびそれに必要な要員の資格認定については、それ自体が標準化されており、 非破壊検査(NDT)手法セレクター(ISO 9712) 欠陥の種類や材料に応じた適切な手法の選定に役立ちます。
5. 振動解析の適用場面
回転機器の場合、振動解析は通常、最初に実施される最も有益な非破壊検査(NDT)手法です。これは、機器が稼働している間の動的な状態を把握できるためです。不具合は、 振動スペクトル、また重症度は次のような基準に基づいて判定される ISO 20816 (ISO 10816の後継規格)。スペクトルに1回転ごとの主成分が認められる場合、非破壊的な対策として、ローターを取り外すことなく実施できる現場でのバランス調整がしばしば行われます。例えば、次のような携帯型2チャンネルアナライザー バランセット-1A 1×の振幅を測定し、 段階 装置自身のベアリングに組み込み、その場で補正係数を算出することで、診断用の非破壊検査(NDT)測定を直接、非破壊修理へと転換します。
これらの手法にはすべて、資産を損傷させることなくその状態や健全性に関する重要な情報を提供し、メンテナンス、修理、および交換について適切な判断を下せるようにするという、共通の目的があります。