建築情報「けんけんちくちく」
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継杭溶接部 カラーチェック(浸透探傷検査)

先週は、継杭の溶接について、紹介しました。
今回は、その検査方法を紹介します。
その試験は、浸透探傷試験(カラーチェック)(JIS Z 2343)です。
これは、材料の非破壊検査法の一種で、一般に行われている方法は、染色浸透探傷法です。
簡単に手順を書きますと、
最初に、溶接部に浸透性のよい赤色の液を吹付けて割れ部分に浸透させます。
その後、一度ふき取り、さらに白色になる現像液を吹付けます。
これに、にじみ出た赤色により欠陥を発見する方法です。

英語では、PI (penetrant inspection) やPT(penetrant testing, 浸透探傷試験)とも呼ばれ、材料表面に開口した傷(クラック)を探し出すことができます。
吸水性の良いものやポーラス(多孔質)なもの以外のほぼ全ての材料に使用できますが、検出できるのは表面の開口している傷のみです。

クラックは大きな応力のかかる場所などに生じる亀裂ですが、クラック端は半径が非常に小さいため応力が集中し、クラックは次第に進展して材料の強度低下や破壊を招きます。
これを事前に発見する「カラーチェック」は、非常に大切な検査です。

浸透探傷検査は、以下に挙げる観察方法・余剰浸透液の除去方法・現像方法の組み合わせでひとつの検査方法となります。

①観察方法による分類: 染色浸透探傷検査と蛍光浸透探傷検査
②余剰浸透液の除去方法による分類: 溶剤除去性浸透探傷検査・水洗性浸透探傷検査・後乳化性浸透探傷検査
③現像方法としては、速乾式現像法・湿式現像法・乾式現像法・無現像法

このような各方法を組み合わせ、例えば、「染色浸透探傷検査・溶剤除去性・速乾式現像法」などとなります。

特に、浸透液の除去に溶剤を使用する染色浸透探傷検査はダイ・チェック (dye check) と呼ばれることもあります。

それでは以下、検査作業手順です。

  1. 前処理 – 表面の洗浄
  2. 浸透処理 – 浸透液の塗布、浸透
  3. 洗浄処理 – 浸透液の除去
  4. 現像処理
  5. 観察
  6. 後処理 – 現像液の除去

まず被検査材料の表面を清浄にし、乾燥させた後、検査用の浸透液(赤色など)を塗布してクラックに染みこませます。

下記写真は、某現場における浸透液塗布状況です↓
(クリック拡大)

塗布にはスプレーのほか刷毛塗りなどの方法もあります。
浸透時間は浸透液の種類や被検査物の材質・温度などにより決めます(一般的に5~10分程度でそれより長い場合もあります)。
適当な浸透時間経過後に、材料表面からいったん浸透液を除去します。
既述したように、これには水洗と溶剤による方法とがあります。
このとき、クラック内にのみ浸透液が残るような、適度な洗浄が必要とされます(たとえば、洗浄液を直接スプレーするのではなく、ウエスに含ませて拭う、等)。

下記写真は、某現場における洗浄液塗布状況です↓
(クリック拡大)

表面が乾燥したら現像液(白色など)を塗布する。

下記写真は、某現場における現像液塗布状況です↓
(クリック拡大)

これにより、クラック内にしみこんでいた浸透液が材料表面ににじみ出し、指示模様を描く。

下記写真は、某現場における塗布完了状況です↓
(クリック拡大)

所定の時間内に、目視により観察・判定を行ったら、材料表面の浸透液や現像液を除去して終了です。

※利点と制限

他の非破壊検査と同様、材料を破壊せずにクラックの検出を行うことができるため、出荷物の全品検査などに用いることができます。
特に染色浸透探傷は、特別な設備を必要とせず現場で手軽に実施できるという大きな利点があります。
また、磁粉探傷検査や電磁誘導による渦電流検査等の電気/磁気を用いる方法と違い、非金属材料にも一般に適用できる点が優れています。
一方で、いずれの浸透探傷検査法も、表面に露出したクラックしか検出できないという欠点をもちます。
さらに、原理上、液体を吸いこむ性質を持つ多孔質の表面をもつ材料(ある種の金属材料や複合材料、木材・スポンジ・発泡材料など)には適用できません。
材料内部にクラックが存在すると思われる場合には、超音波探傷検査や放射線透過検査といった、別の非破壊検査方法を用いる必要があります。

いずれの試験を選択するかは、現場の状況・材料・工法等を十分に検討し、担当監督員に確認し、決定する必要があります。

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  • 髙橋孝夫

    カラーチェックの資格者を探していますが、紹介していただけるのですか。
    場所は茨城県取手市内です。

  • 高橋さん、コメントありがとうございます。
    申し訳ありませんが、紹介はしていません。
    よろしくお願い致します。

  • kcz0888

    基礎杭溶接技術管理者を大体のパイルメーカーの施工施工管理者が持っています
    「三谷セキサン」に頼めば紹介してもらえる可能性 大・・ 参考動画 ↓





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