본 규정에 제시된 절차는 강 용접부에 대한 초음파탐상검사에 적용할 수 있으며, 초음파탐상을 시행할 때에는 다음의 요건이 확인되어야 합니다. 다만, 이 절차에서 언급하지 않은 비행-회절시간(TOFD) 기법은 부록 172-3에, 인코더를 이용한 위상배열 선형주사기법은 부록 172-4에서 기술되어 있으며, 기타 특수 초음파탐상(컴퓨터 영상처리기법 등) 검사 등에 대해서는 별도로 지정된 절차에 따라야 합니다.

목차

01. 초음파 탐상검사

01-1. 일반요건

01-2. 장비

01-3. 교정

01-4. 검사

01-5. 평가

01-6. 문서화

01. 초음파 탐상검사

[초음파 탐상검사]
초음파가 물체의 내부를 직진하면서 반사, 굴절하는 성질을 이용하여 대상의 내부에 존재하는 불연속을 탐지하는 기법이다.
1. 검사요원의 자격인정/인증 요건
2. 절차서 요건/증명, 인정, 합격기준
3. 검사시스템 특성
4. 교정시험편의 보존 및 관리
5. 검사 범위 및/또는 주사할 체적
6. 합격기준
7. 기록의 보존
8. 보고서 요건

[절차서 요건]
초음파탐상검사를 시행할 때에는 아래에 제시된 요건은 반드시 포함하여 수행하여야 합니다.

[장비]
장치요건

1. 펄스-에코방식의 초음파탐상장치를 사용하여야 합니다.
◎ 펄스-에코방식 : 초음파가 재질의 경계나 내부의 결함, 다른 재질의 침투, 단절 등에 반사되어 돌아노는 성질을 이용하여 재질의 두께, 및 결함의 크기와 위치를 측정하는 방법이다.

2. 장치의 작동 주파수의 최소 범위는 1 ㎒∼5 ㎒ 이며, 2.0 dB 이하의 단위로 단계별로 조절되는 이득(gain) 조정기가 내장되어 있는 것을 사용하여야 합니다. 장치에 댐핑(damping) 조정기가 있는 경우, 검사의 감도를 떨어뜨리지 않는 것에 한하여 사용할 수 있습니다.

3. 리젝션(rejection) 조정기는 검사의 직선성에 영향을 주지 않는다고 실증되지 않는 한, 검사 동안에는 “꺼짐” 위치에 있어야 합니다.

 
[탐촉자]
1. 제품 재료의 입자 구조와 같은 변수로 인해 적절한 투과력이나 더 나은 분해능을 확보하기 위해 다른 주파수의 사용이 요구되지 않는 한, 공칭 주파수는 1 ㎒∼5 ㎒이어야 합니다.
◎ 분해능 : 서로 떨어져있는 두 물체를 구별할 수 있는 능력을 말함.
2. 아래에 제시된 ‘가’, ‘나’의 규정과 같이, 검사 표면의 지름이 350 mm미만인 곡률을 가진 기기에서 수행하는 검사의 경우에는 기기의 원주방향을 따라 움직일 경우, 초음파 음향 결합이 충분하게 이루어지는 것을 보장하여야 하고, 탐촉자의 어떤 잠재적 흔들림을 억제하기 위해 형상 웨지를 사용하여 검사를 수행하야 합니다.
가. 탐촉자의 곡률 형상은 아래 공식에서 요구하는 값을 가져야 합니다.

여기에서
A = 원주방향 주사 동안 탐촉자 접촉면의 길이 또는 축방향으로 주사할 때 폭(mm)
D = 검사 표면(안지름/바깥지름)에서 기기 지름(mm)
접촉면은 기기의 곡률방향에서 탐촉자의 물리적 치수로 정의합니다.

◎ 탐촉자 : 빛, 온도, 자기 입력, 변위 따위의 입력을 계측, 제어 등 그 목적에 알맞은 전기신호로 변환하는 소자 또는 장치를 말한다.
나. 탐촉자의 곡률 형상 치수를 결정할 때에는 아래 표(1)과 표(2)를 기준으로 선정해야 하고, 검사를 수행하고자 하는 기기와 동일한 치수(안지름 또는 바깥지름)를 사용하여 결정하여야 합니다.

(1) 바깥지름에서 검사를 수행하는 최대 곡률 형상

(2) 안지름에서 검사를 수행하는 최대 곡률 형상

3. 용접 금속 오버레이 클래딩용 탐촉자의 경우에는 경사각 송수신(pitch-catch)법을 사용하는 분할형 수직 빔 탐촉자를 사용하여야 합니다. 탐촉자 소자 사이의 내각은 탐촉자의 유효 초점거리가 관심부위의 중앙에 위치하도록 설정하여야 합니다.

[접촉매질]

1. 일반사항
첨가물이 포함된 접촉매질은 검사되는 재료에 손상을 입히지 않는 것이어야 합니다.
2. 오염 물질 관리
가. 접촉매질 중 니켈 기지 합금에 사용되는 것은 황이 250 ppm 이하여야 합니다.
나. 접촉매질 중 오스테나이트계 스테인리스강 또는 티타늄에 사용되는 것은 할로겐화물(염화물과 불화물의 혼합물)이 250 ppm 이하여야 합니다.

[교정시험편]

1. 일반사항
가. 반사체
장비의 주 대비응답을 설정하기 위하여, 이미 알고 있는 반사체(즉, 측 면 드릴구멍, 평저구멍, 노치 등)를 사용하여야 합니다. 이미 알고 있는 반사체를 대체할 수 있는 반사체는 규정 반사체(즉 노치 대신 측면드릴 구멍, 측면 드릴구멍 대신에 평저구멍)보다 감도가 크거나 동일한 것을 사용할 수 있습니다.

나. 재료

(1) 유사금속 용접부
교정시험편 제작시 사용할 수 있는 재료는 시험대상 재료와 동일한 제품 형태 및 동일한 재료규격 혹은 동등한 모재 구분번호(P-number grouping)를 가진 것 입니다. 이 절에서는 P-No. 1, 3, 4, 5A ∼ 5C 및 15A ∼ 15F의 재료를 동일한 재료라고 간주합니다.

(2) 이종금속 용접부
시험재료를 선정할 때에는 시험이 수행될 용접부 쪽의 재료를 기본으로 하여 선정 하여야 합니다.용접부 양쪽에서 시험을 수행하는 경우, 교정반사체는 두 재료의 양쪽에 만들어야 합니다.

(3) 전이보상
시험편의 재료가 동일한 제품형태가 아닌경우 혹은 동일한 열처리를 받지 않은 경우에는 모든 다른 시험편 요건을 만족하고 음향 특성 차이에 대한 전이보상을 사용하여야만 시험편 재료를 사용할 수 있습니다. 전이보상은 검사에 사용한 동일한 진동자와 웨지를 사용하여 아래에 제시되어 있는 둘 중 하나에서 얻어진 신호응답간의 차이를 주의하여 결정하여야 합니다.

[전이보상]
초음파 경사각 탐사에 있어서 표준시험편 또는 대비시험편 등 감도를 설정하는 기준과 실제 시험체간에 표면 거칠기, 접촉상태, 음향특성의 차이로 인한 초음파의 손실을 보정해주는 절차이다.

① 기본 교정시험편과 검사 대상 기기에 해당하는 대비반사체(동일한 형태와 치수)에서 얻어진 신호응답간의 차이
② 기본 교정시험편과 검사 대상 기기에서 동일한 방향으로 위치한 두 개의 탐촉자에서 얻어진 신호응답간의 차이
단, 검사 감도의 차이는 조정을 하여야 합니다.

다. 품질
교정시험편에 사용하는 재료는 교정시험편 제작 전 수직 탐촉자를 사용하여 전체적으로 시험을 시행하여야 합니다. 잔여 저면 반사를 초과하는 지시를 포함하는 부위의 경우에는 여러 교정반사체에 도달하는데 필요한 빔 경로에서 제외하여야 합니다.

라. 클래딩(clading)
시험대상 기기 재료가 클래드 재료인 경우, 교정시험편은 생산부품과 동일한 용접방법으로 클래드 된 것으로 사용하여야 합니다. 클래딩이 자동 용접법으로 용착되는 경우와 교정시험편의 크기로 인해 자동 용접법이 비 실질적인 경우에는 클래드 용착의 수동 용접도 허용이 됩니다.

마. 열처리
교정시험편은 종류와 등급에 따라 최소 재료규격에서 요구되는 최저 템퍼링(tempering) 처리를 하여야 합니다. 교정시험편이 클래딩 이외의 용접부를 포함하고, 시험 시점에서 구성품의 용접부가 열처리되는 경우에는 교정시험편도 동일하게 열처리 과정을 거쳐야 합니다.