284page

284 초 음 파 탐 상 검 사 초음파탐상검사는 일반적으로 금속재료의 가공품 즉 판재, 단조품, 주조품, 용접부 등의 결함 검사에 많이 사용한다. 특히 압력용기의 용접부, 건축 구조물의 용접부의 결함 검사 에 활용도가 높다. 철강재료 이외에 신소재로 주목받고 있는 세라믹이나 FRP등 첨단재료 의 재료평가에도 널리 활용되고 있다. 원자력 발전설비, 석유화학 플랜트 등 거대설비·기 기의 건전성(integrity) 및 신뢰성 확보와 잔존수명 예측기술로 그 적용범위가 확대되어 가 고 있다. 금속의 결정조직이 미세하면 초음파의 전파성이 좋기 때문에 직경이 수m 되는 큰 단강 품의 내부에 있는 작은 결함까지 검출할 수 있다. 그러나 결정조직이 크면 결정입계에서 초음파가 산란되어 전파하는 초음파의 감쇠가 커져 큰 결함이라도 검출하기 어려울 때가 있다. 초음파탐상에서는 아주 작은 결함을 검출할 수 있다. 즉, 탐상 조건이 좋으면 파장의 1/2 정도 크기의 결함을 검출할 수 있는데, 주파수가 5MHz의 초음파를 사용할 경우 철강 재료에서 1mm정도 크기의 결함은 확실히 검출할 수 있다. 표 1-1 초음파탐상검사의 장·단점 장점 단점 •전파 능력이 우수하다. • 균열 등 미세한 결함에 대해서도 감도가 높다. • 내부 결함의 위치, 크기 방향을 정확히 측정할 수 있다. •검사결과를 신속히 알 수 있다. •검사자 또는 주변 사람에 대한 장애가 없다. •이동성이 좋다. • 수동 검사를 할 때 검사자는 검사 경험이 있어야 한다. • 검사절차를 이해하는데 검사자의 폭넓은 지식이 필요하다. • 초음파의 전달효율을 높이기 위해 접촉 매질이 필요하다. •표준시험편 또는 대비시험편이 필요하다. •재료의 내부조직에 따른 영향이 크다. • 결함의 검출 능력은 결함과 초음파 빔의 방향에 따른 영향 이 크다. 그러나 결함의 형상과 방향은 결함의 검출능력에 뚜렷한 영향을 미친다. 다시 말해, 초 음파의 빔이 균열과 같은 면상결함에 수직으로 부딪히면 탐촉자로 되돌아오는 반사파는 크 지만 블로우 홀과 같은 구상결함에서는 반사파가 여러 방향으로 산란되기 때문에 탐촉자로 되돌아오는 반사파는 매우 작다. 따라서 초음파탐상검사를 할 때는 결함면에 초음파가 가 능한 한 수직으로 부딪히도록 탐상 방법을 선택하는 것이 좋다. 탐촉자와 시험체의 표면, 즉 탐상면과의 접촉상태는 초음파의 투과 능률에 큰 영향을 미치는데, 탐상면의 거칠기 및 접촉매질은 에코높이에 큰 영향을 미친다. 이것이 초음파탐상의 최대 약점이다. 수직탐상 의 경우는 표면거칠기의 영향이 크다. 비파괴1권-인쇄용.indb 284 2014-12-23 오후 4:42:26