skadedybdeanalyse

Testinformasjon

Skadedybdeanalyse er en ikke-destruktiv undersøkelsesmetode som brukes til å bestemme hvor dypt en skade, sprekk, korrosjonsgrope, slitasjespor eller materialefeil befinner seg under overflaten på et komponent, og denne tjenesten tilbys som en del av vårt tilbud innen tredjeparts testing og inspeksjon. Metoden anvendes i hovedsak på stålkonstruksjoner, sveiseforbindelser, rørsystemer, trykkbeholdere, vindturbindeler, skrogplater på skip, jernbanekomponenter, betongarmering, støpte og smidde metallprodukter samt komposittmaterialer. Formålet er å etablere et nøyaktig tredimensjonalt bilde av skadens utstrekning, slik at ingeniører kan vurdere om komponenten kan repareres, om skaden er akseptabel iht. gjeldende akseptkriterier, eller om utskifting er nødvendig.

Grunnen til at skadedybdeanalyse utføres, er at overflaten bare viser en liten del av et skadeomfang. En hårsprekk i en sveiseøm kan være noen få millimeter lang på overflaten, men strekke seg flere titalls millimeter inn i materialetykkelsen, og en korrosjonsgrope kan skjule omfattende undergrunnskorrosjon. Teknikkene som inngår i analysen omfatter ultralydtesting med vinkelprobe og rett probe, tidsgatinnsnitt (TOFD), fasearray-ultralyd, elektriske potensialmetoder for sprekedybdemåling på overflaten, virvelstrømtesting, radiografisk undersøkelse for volumetriske indikasjoner, magnetpulvertesting for å avdekke overflatesprekker, samt metallografisk snittundersøkelse når destruktiv verifisering er mulig. Ved å kombinere flere teknikker oppnås en kryssverifisering av dybdemålingen som reduserer usikkerheten betydelig sammenlignet med bruk av én enkelt metode.

En typisk arbeidsprosess starter med en kartlegging av komponentens materiale, geometri, tykkelse og tilgjengelighet fra en eller to sider. Deretter kalibreres utstyret mot referanseblokker med kjente kunstige reflekterer, for eksempel flatbunnshull og sidehull, slik at lydbane og forsterkning kan omregnes til reelle dybder. Selve målingen utføres ved systematisk avsøking av skadeområdet, der probeposisjon, lydevinkel og ekkoamplitude registreres for hvert målepunkt. Dataene postprosesseres til dybdeprofiler og tredimensjonale skadekart, der dyp, lengde, bredde, orientering og avstand til fri overflate angis med måleusikkerhet. Kjerneparametere som inngår i vurderingen er indikasjonens dyp målt fra overflate, gjenvenvende veggtynnelse eller effektiv tverrsnittsareal, sprekklengde og -høyde, avstand til sveisesone og kritisk detalj, samt skadetype klassifisert etter indikasjonens refleksjonskarakteristikk.

Anvendelsesfeltene spenner vidt. Innen olje og gass brukes analysen på rørledninger og risere for å vurdere korrosjons- og erosjonsskader mot gjenvæende veggtynnelse. Innen offshore og skipsfart undersøkes skrogplater, ballasttanker og hovedsmedisveiser for sprekker og gropekorrosjon. Innen vindkraft inspiseres tårnseksjonssveiser og bladrotter, og innen jernbane analyseres skinner, aksler og hjulring for utmattingssprekker der dybden avgjør om sliping er tilstrekkelig. Innen bygg og anlegg brukes metoden på stålkonstruksjoner, broelementer og armert betong, og innen produksjonsindustri på støpte emner, smidde flenser, valsede profiler og sveisete trykkbeholdere.

Testelementer

•  
• Skadedybdeanalyse av omkretssveiser på rør og rørsystemer med diametre fra 21,3 mm til over 2000 mm og veggtykkelser fra 3 til 120 mm.
• Skadedybdeanalyse av utmattingssprekker i jernbaneskinner, inkludert tretthetsprekker i skinnehode, shelling-defekter og skader rundt skinneskjøter.
• Skadedybdeanalyse av aksler, hjulplater og hjulplatering på jernbanevogner og lokomotiv, med vurdering av sprekkybde mot resterende tverrsnitt.
• Skadedybdeanalyse av korrosjonsgroper i karbonstålplater for skipsskrog, ballasttanker og dekkspaneler, med gjenstående veggtynnelse som output.
• Skadedybdeanalyse av sprekker i støpte komponenter i støpejern GJL og støpestål, herunder sandinnelukninger, gasporer og varmrevner.
• Skadedybdeanalyse av smidde emner som flenser, akslinger, krumtapper og svinghjul, inkludert folding- og ikke-metallisk innelukningsdybde.
• Skadedybdeanalyse av trykkbeholder-sveiser i rustfritt stål type 304, 316L og duplex 2205, med dybdebestemmelse av interdendrittiske sprekker.
• Skadedybdeanalyse av tårnseksjonssveiser på landbaserte vindturbiner i finkornet konstruksjonsstål S355 og S420, med måling av sprekkehøyde i gjennomtykkelsesretning.
• Skadedybdeanalyse av boltede og naglede forbindelser i stålbroer, inkludiert sprekker initiert fra hullkanter og tråtkanter.
• Skadedybdeanalyse av armert betong der armeringskorrosjon og sprekdybder i betongoverflate kartlegges med potensial- og ultralydmetoder.
• Skadedybdeanalyse av overflatesprekker i sveis og grunnmateriale på kranbane- og kranbærerekonstruksjoner i S235 til S460.
• Skadedybdeanalyse av erosjonsskader i rørkrøkker, ventilseter og pumper innen prosessindustri, med dybdeprofil langs strømningsbanen.
• Skadedybdeanalyse av hydrogeninduserte sprekker i høyfast stål og rør i suretjenester, inkludert stegvis sprekking (SWC) og SOHIC.
• Skadedybdeanalyse av varmepåvirkningssoner (HAZ) i sveisede konstruksjoner, der sprekker og hardhetssoner måles i dybderetning.
• Skadedybdeanalyse av aluminiumskonstruksjoner innen maritim og transportsektor, heretter sveisesveiser i 6082-T6 med pore- og sprekkmåling.
• Skadedybdeanalyse av komposittmaterialer, inkludert delamineringer, inneslutninger og slagfallsskader i glasfiber- og karbonfiberlaminater.
• Skadedybdeanalyse av belagt rør og plater med orga­nisk belegg, der underbeleggskorrosjon og blæredybde registreres gjennom belegget.
• Skadedybdeanalyse av gjenstander i støpt og sveiset titan samt nikkelbaserte legeringer som Inconel 625 og 718, brukt i petrokjemisk industri.
• Skadedybdeanalyse av gjenstander i valsede profiler som H-bjelker, U-profiler og vinkelstål med sprekker fra valsing eller svingning.
• Skadedybdeanalyse av dekomponenter som tannhjul, lagerløp og tannflankeskader med slitasjedybde og pittingsmåling.
• Skadedybdeanalyse av rørledningsseksjoner etter grave- og mekanisk skade, inkludert risse- og kuttmerker fra anleggsmaskiner.
• Skadedybdeanalyse av slepet og reparert sveis, inkludert oppfølgingsmåling etter utsliping for å verifisere full fjerning av en skade.
• Skadedybdeanalyse av ventiler, komponenter og fjærer innen maskinindustri med sprekker fra utmatting og korrosjon.

Bruksscenarioer

Innen olje- og gassindustrien er skadedybdeanalyse en del av integritetsoppfølgingen av rørledninger, hvor interne korrosjonsgroper og erosjonsmerker i krøkker målt mot gjenvæende veggtynnelse danner grunnlaget for beslutning om redusert driftstrykk, reparasjon eller videre drift til neste inspeksjon. Særlig i seksjoner med tofase-strømning og sandproduksjon kan groperedybden øke raskt, og periodisk måling av dybdeprofilen gir et datagrunnlag for korrosjonshastighet og prognose. For undervannsrørledninger kombineres ofte ultralydmålinger fra ROV-bårne instrumenter med databasert sporing av enkeltskader over flere inspeksjonsrunder.

Innen transportsektoren, herunder jernbane og skipsfart, brukes skadedybdeanalyse ved vurdering av utmattingssprekker i skinner og aksler samt korrosjons- og sprekkdannelser i skrogstrukturer. En tretthetsprekk i en skinnehode kan sleipes ut hvis dybden er innenfor slipingsmargin, mens dypere sprekker krenger utskifting av skinneseksjon. På skip måles groperedybder i ballasttanker og skrogplater mot minimumsgrenser for veggtynnelse, og resultatene legges direkte inn i tilstandsrapporten som følger fartøyet mellom dokkingsintervaller.

Innen vindkraft og bygg anvendes analysen på tårnseksjonssveiser, gjennomgjennomføringer og stålkonstruksjoner i broer og bygninger. Sprekker som initieres i sveiseforbindelser under syklisk last, måles i høyde og posisjon slik at bruddmekanisk vurdering kan fastslå om sprekken er stabil eller vil vokse kritisk. For boltede broforbindelser er dybdemåling av sprekker fra hullkanter avgjørende for om en forsterkningstiltak kan utsettes eller må iverksettes umiddelbart, og målingen gjentas ved hver inspeksjon for å dokumentere eventuell vekst.

I produksjonsindustrien brukes skadedybdeanalyse ved innkommende kontroll av støpte og smidde emner, ved mellomkontroll i maskinering og ved feilanalyse etter driftsstopp. En gasporegruppe i et støpestålsemne kan ved dybdemåling vurderes mot overflatebearbeidingsmargin, slik at emnet kan reddes ved økt materialfravgang i stedet for vraking. Etter reparatursveising måles den nye sveisens indikasjoner for å bekrefte at skaden er fjernet, og snittundersøkelser på prøvestykker kan koble dybdedataene til materialets mikrostruktur og bruddflate.

Vanlige spørsmål

Hvor lang tid tar en skadedybdeanalyse?

Behandlingstiden er normalt 7 til 15 arbeidsdager, avhengig av antall målepunkter, komponentens geometri, om både felt- og laboratoriemålinger inngår, og om metallografisk verifisering skal utføres. Enkle dybdemålinger på tilgjengelige overflater med ultralyd og potensialmetode kan leveres i løpet av en uke, mens omfattende kartlegging av lange sveiser eller komponenter med vanskelig tilgjengelighet, samt analyser med snittundersøkelse, ligger i øvre del av intervallet.

Hva koster skadedybdeanalyse?

Prisen fastsettes ut fra antall testingselementer som inngår i oppdraget, for eksempel rene sprekkybdemålinger versus kombinert kartlegging med lengde, høyde, gjenværende vegg og verifisering etter reparasjon, samt prøvemengde og eventuelle tillegg for feltarbeid. Ved å oppgi materiale, tykkelse, skadetype og ønsket metodikkekt kan en innhente et konkret tilbud fra våre ingeniører før oppdraget startes.

Hvilke elementer inngår i skadedybdeanalyse, og hvor mye prøvemateriale bør forberedes?

Testelementene avhenger av produkttype og gjeldende akseptkriterier; for sveisete komponenter omfatter det typisk sprekkybde, indikasjonslengde og -høyde, posisjon i sone og klassifisering av skadetype, mens for plater og rør med korrosjon er gjenværende veggtynnelse og grovidedybde sentrale. For komponentprøver anbefales normalt et stykke på 100 til 500 g eller en seksjon med skadeområdet og tilstrekkelig omgivende materiale til kalibrering, og for store komponenter utføres målingene vanligvis på stedet uten prøveuttak.

Hvordan skilles en overflatenær indikasjon fra en indre defekt ved dybdemåling?

Skillet trekkes ved å kombinere rett probe og vinkelprobe samt sammenligne ekkoposisjon i lydbanen. En overflatenær sprekke gir respons med både magnetpulver og ultralyd og forskyver seg lite når probevinkelen endres, mens en indre defekt som poregruppe eller innelukning viser reflektering fra begge overflater med omregnet dybde tilsvarende midtsjikt eller annen posisjon. Verifisering med TOFD eller radiografi brukes når tvil om dybdeplassering foreligger, og metallografi gir endelig avklaring der prøvetaking er mulig.

Sammendrag

Skadedybdeanalyse dekker måling og kartlegging av dybden til sprekker, korrosjonsgroper, innelukninger, delamineringer og andre skader i metaller, kompositter og betong, med teknikker som ultralyd, TOFD, fasearray, potensialmetoder, virvelstrøm og metallografi. Tjenesten omfatter komponenter fra rør, plater og sveiser til skinner, aksler, støpegods og vindturbindeler, med leveringstid på 7 til 15 arbeidsdager avhengig av omfang og prøvetype.