化学プラント大全 
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検査会社の見積りにRTとUTが並んでいるが、どちらを選ぶべきか判断できない。
「この欠陥はPTでは見つからない」と言われたが、その理由が分からない。
そんな悩みを解決します。
表面か内部か、面状か体積状かで使う手法が決まる
PTは表面開口のみ／MTは強磁性体のみ
RTは体積欠陥、UTはき裂が得意
供用中の検査はUT厚み測定とAEが中心
検査計画の妥当性を判断し、報告書を正しく読むための整理です。
現場で、非破壊検査はどこで要るか
| 場面 | 目的 | 主な手法 |
|---|---|---|
| 製作時の溶接部検査 | 溶接欠陥の有無 | RT・UT・PT・MT |
| 定期検査（開放時） | き裂・減肉の有無 | UT・PT・MT |
| 供用中検査（OSI） | 減肉の進行 | UT厚み測定 |
| 熱交換器チューブ | 減肉・き裂 | ET（渦電流） |
| 耐圧試験の代替 | き裂の進展監視 | AE |
| 事故解析 | 破壊の起点を探す | 破面観察＋各種NDT |
「何を探しているか」で手法が決まります。 万能な手法はありません。
検査は「見つけたい欠陥に合わせて選ぶ」もの。逆に言えば、想定する劣化モードが分かっていないと選べません。
6つの手法 ── 一覧で押さえる
| 手法 | 略号 | 検出できる位置 | 得意な欠陥 | 制約 |
|---|---|---|---|---|
| 放射線透過試験 | RT | 内部 | 体積状（ブローホール・スラグ） | 面状（き裂）に弱い／被ばく管理 |
| 超音波探傷試験 | UT | 内部 | 面状（き裂）／厚さ測定 | 熟練が要る／形状の制約 |
| 磁粉探傷試験 | MT | 表面＋表面直下 | 表面のき裂 | 強磁性体のみ |
| 浸透探傷試験 | PT | 表面に開口したもののみ | 表面のき裂・ピンホール | 内部は不可／多孔質材は不可 |
| 渦電流探傷試験 | ET | 表面・表面近傍 | 細管の減肉・き裂 | 導体のみ（非磁性体でも可） |
| アコースティックエミッション | AE | 全体 | き裂の進展（動的） | 位置特定が難しい／ノイズに弱い |
RT＝内部・体積／UT＝内部・面状／MT＝表面＋直下／PT＝表面のみ／ET＝表面近傍・非磁性可
表面か内部か
表面の欠陥を探す → PT・MT・ET
内部の欠陥を探す → RT・UT
表面探傷のほうが簡便で安価です。まず表面から見るのが基本。
実際、多くの破壊は表面から始まります。 応力集中も腐食もSCCも表面から。
PT（浸透探傷試験）── 最も簡便、ただし表面だけ
毛細管現象で浸透液が欠陥に染み込む
→ 表面の余剰液を拭き取る
→ 現像剤で欠陥内の液を吸い出す
→ 拡大されて目視できる
手順（5ステップ）
| 工程 | 注意点 | |
|---|---|---|
| ① | 前処理（脱脂・洗浄） | 油脂が残ると浸透しない |
| ② | 浸透処理 | 所定の時間（5〜20分）保持する |
| ③ | 余剰浸透液の除去 | 洗いすぎると欠陥内の液も抜ける |
| ④ | 現像処理 | 薄く均一に。厚すぎると見えない |
| ⑤ | 観察 | 現像後、所定時間内に観察する |
③の加減が最も難しいところです。技量が結果を左右します。
染色浸透と蛍光浸透
| 染色浸透探傷 | 蛍光浸透探傷 | |
|---|---|---|
| 浸透液 | 赤色の染料 | 蛍光物質 |
| 観察 | 白色光（明るい場所） | 紫外線（ブラックライト）＋暗所 |
| 感度 | 標準 | 高い |
| 適用 | 現場で手軽に | 工場・高感度が必要なとき |
蛍光は紫外線です。赤外線ではありません（試験でも2回すり替えられています）。
暗所でのコントラストが強いので、蛍光のほうが微細な欠陥を検出できます。
PTの限界
表面に開口していない欠陥（内部欠陥・表面直下）
多孔質材料（全面が染まる）
開口部が塞がっている（塗装・スケール・研磨で潰れた）
非常に狭い開口（浸透液が入らない）
ブラスト処理やグラインダで表面を潰すと、欠陥の開口が塞がって見えなくなります。
だから前処理では「削らない」洗浄を選びます。
オーステナイト系ステンレスにはPTが標準です（MTが使えないため）。
MT（磁粉探傷試験）── 強磁性体だけ、ただし直下も見える
試験体を磁化する
→ 欠陥があると漏れ磁束が発生する
→ そこに磁粉が吸着して模様（磁粉模様）になる
PTとの違い
| PT | MT | |
|---|---|---|
| 検出範囲 | 表面開口のみ | 表面＋表面直下（数mm） |
| 適用材料 | 非多孔質なら何でも | 強磁性体のみ |
| 感度 | 標準 | PTより高い（微細なき裂） |
| 前処理 | 厳密（脱脂） | 比較的緩い |
| 後処理 | 現像剤の除去 | 脱磁が必要なことがある |
炭素鋼ならMTのほうが優れています。 表面直下も見えて、感度も高い。
ただしオーステナイト系ステンレス・アルミ・銅には使えません。 磁化できないから。
磁化方向が重要
磁束の方向と平行なき裂は漏れ磁束が出ない → 検出できない
→ 方向を変えて2回以上磁化する（直交する2方向）
「1方向しか磁化していない検査」は不十分です。報告書で確認すべき点。
脱磁は、残留磁気が溶接や計測に悪影響を与える場合に行います。
RTとUT ── 内部欠陥の2大手法
| RT（放射線透過） | UT（超音波探傷） | |
|---|---|---|
| 原理 | 透過した放射線の強さの差をフィルムに記録 | 反射したエコーを検出 |
| 得意な欠陥 | 体積状（ブローホール・スラグ巻込み） | 面状（き裂・融合不良） |
| 不得意 | き裂（放射線と平行だと写らない） | 形状が複雑／粗大粒（ステンレス鋳造材） |
| 記録性 | フィルムが残る（客観的） | その場の判定（記録装置があれば残る） |
| 厚さの制約 | 厚いと透過しにくい | 厚くても可 |
| 安全 | 被ばく管理・立入制限 | 安全 |
| 片面から | 両面必要（線源と検出器） | 片面で可 |
き裂を探すならUT、内部の空洞を探すならRT。 これが原則です。
なぜRTはき裂に弱いのか
RTは放射線が通る距離の差を見ている
→ き裂の幅は数μmと極めて狭い
→ 放射線の方向とき裂の面が平行なら大きな差が出る
→ しかし直交していると、ほとんど差が出ない
だから「き裂が写らなかった」＝「き裂がない」ではありません。
供用中に発生するき裂（疲労・SCC）の検査はUTが標準です。
UTの方式
| 方式 | 用途 |
|---|---|
| 垂直探傷 | 厚さ測定／板内部の欠陥 |
| 斜角探傷 | 溶接部の欠陥（斜めから入射） |
| TOFD | き裂の深さを高精度に測定 |
| フェーズドアレイ（PAUT） | 画像化／広範囲を高速に |
近年はPAUTがRTを代替することが増えています。被ばくがなく、画像で記録も残る。
ただし規格上RTが要求される場合があるので、適用可否は仕様を確認してください。
UT厚み測定 ── 供用中検査の主役
運転中に配管・容器の肉厚を測る
→ 過去のデータと比べて腐食速度を算出
→ 余寿命を予測する
これがRBI（リスクベース検査）の基礎データになります。
同じ点を繰り返し測ることが重要です。位置がずれると比較になりません。
測定点にマーキングして記録するのが実務の基本。
ETとAE ── 特定用途で強い
ET（渦電流探傷試験）
コイルに交流を流して渦電流を発生させる
→ 欠陥があると渦電流が乱れる
→ コイルのインピーダンス変化を検出
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 非接触（カプラント不要） | 表面近傍のみ（表皮効果） |
| 高速 | 形状の影響を受けやすい |
| 非磁性体でも可（導体なら） | 強磁性体は感度が落ちる |
| 細管の全長検査ができる | 解釈に熟練が要る |
熱交換器のチューブ検査といえばETです。数千本を短時間で検査できる。
チューブの中にプローブを通して引き抜くだけで、全長の減肉・き裂が分かります。
UTでは1本ずつ手作業になるので、本数が多いとET一択です。
AE（アコースティックエミッション）
材料が変形・き裂進展すると弾性波（音）が出る
→ センサで検出する
→ 複数のセンサで到達時間差から位置を推定
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 全体を一度に監視できる | 位置の特定精度が低い |
| 進行中の損傷だけを捉える | 静止した欠陥は検出できない |
| 運転中・加圧中に監視できる | ノイズ（流体音・機械音）に弱い |
AEは「今、壊れつつある場所」を教えてくれます。 既存の傷は分かりません。
耐圧試験中にAEで監視するという使い方が典型的です。
耐圧試験の安全確保（危険な進展を検知したら中止）
大型タンクの底板（開放せずに腐食の進行を見る）
常時監視（重要設備）
「開放しないと分からない」を減らせるのがAEの価値です。
選び方の手順 ── 3ステップ
- 想定する劣化モードを決める（腐食減肉／き裂／溶接欠陥）
- 欠陥の位置を推定する（表面／内部）
- 材質と形状の制約を確認する（磁性・厚さ・アクセス）
劣化モード別の推奨
| 劣化モード | 推奨手法 | 理由 |
|---|---|---|
| 全面腐食（減肉） | UT厚み測定 | 定量的に測れる／運転中可 |
| 孔食・局部腐食 | UT（走査）／内視鏡 | 点在するので走査が要る |
| SCC・疲労き裂 | PT・MT（表面）／UT（内部） | き裂はUTが得意 |
| 溶接欠陥（製作時） | RT・UT | 内部の体積欠陥・融合不良 |
| 熱交換器チューブ | ET | 本数が多い／高速 |
| タンク底板 | MFL・AE | 広面積／開放せず |
| CUI（保温材下） | 保温材を剥がしてPT・UT | 外面から見るしかない |
CUIだけは「剥がす」という前工程が要ります。 これが検査費用を押し上げる要因。
近年はパルス渦流（PEC）で保温材の上から減肉を推定する手法も使われます。
実務での失敗例
失敗例①：ステンレスにMTを指定してしまう
オーステナイト系は非磁性なのでMTは使えません。 PTかETを指定します。
ただしフェライト系（SUS430）・マルテンサイト系（SUS410）には使えます。 「ステンレス＝MT不可」ではありません。
失敗例②：溶接直後に非破壊検査する
溶接後数時間〜数十時間かけて発生する
→ 直後の検査ではまだ割れていない
→ 24〜48時間後に検査するのが標準
外観検査と寸法測定は直後でよい。非破壊試験だけ待ちます。
失敗例③：測定点を記録しない
UT厚み測定は「同じ点を繰り返し測る」ことに意味があります。
測定点の位置（図面上・現物のマーキング）
測定日・測定者・機器
測定値と、そのときの温度（温度補正が要る）
位置がずれると、減肉なのか元々の厚さの差なのか分かりません。
減肉速度を出せなければ、余寿命が予測できません。 検査の価値が半減します。
失敗例④：「異常なし」を過信する
検出できる最小欠陥寸法がある（手法・条件による）
検査した範囲しか分からない（サンプリング検査なら特に）
手法によって見えない欠陥がある（RTでき裂、PTで内部）
「異常なし」は「この手法で、この範囲で、この感度では見つからなかった」という意味です。
だから複数手法を組み合わせるのが基本です。RT＋PT、UT＋MTなど。
検査計画では「どの劣化モードを、どの手法で、どこまでカバーするか」を明示してください。
甲種化学ではこう出ます
国試の問15（設備の検査と診断）と検定の問14で毎年出ます。
PTは内部欠陥を検出できない
MTは非磁性体に使えない／ETは導体なら非磁性体でも可
蛍光探傷は紫外線（赤外線ではない。2回すり替えられた）
RTは透過（反射ではない）／溶接部・鋳物に広く用いる
RTはき裂に弱く、UTのほうが得意
PTの手順は浸透→除去→現像→観察
OSI＝運転中の検査
解き方と過去問は保安管理技術｜設備管理と非破壊検査にまとめています。
材料側は金属材料の基礎・ステンレス鋼の選び方へ。
まとめ
- 表面ならPT・MT・ET、内部ならRT・UT
- PTは表面に開口したもののみ。内部・表面直下は不可
- MTは強磁性体のみ。オーステナイト系ステンレスには使えない
- MTは表面直下も見え、PTより感度が高い（炭素鋼ならMT優位）
- 蛍光探傷は紫外線で観察する
- RTは体積欠陥、UTはき裂が得意
- RTでき裂が写らないのは原理上の限界。「異常なし」を過信しない
- ETは非磁性体でも可。熱交換器チューブの標準
- AEは進行中の損傷だけを検出する（静止した欠陥は不可）
- UT厚み測定は同じ点を繰り返し測る。記録が命
- 溶接部の非破壊検査は遅れ割れを考慮して所定時間後
材料は金属材料の基礎・ステンレス鋼の選び方、検査計画はリスクベース検査・設備健全性管理へ。
