Inspektion/zerstörungsfreie Prüfung

Dieses Dokument bietet detaillierte und spezifische Leitlinien zur Inspektion und zerstörungsfreien Prüfung (NDT) zur Unterstützung der Level-2-Kriterien:

Zugehörige Dokumente zu technischen Maßnahmen sind Schulungs- und Wartungsverfahren.

Dieses Dokument hilft bei der Bewertung und Inspektion der auf Anlagen angewendeten zerstörungsfreien Prüfungen und hilft dabei, wie diese den weiterhin sicheren Betrieb der Anlage unterstützen.

Druckbehälter, Lagertanks und andere sicherheitskritische Komponenten (einschließlich Rohrleitungen und Ventile) sind für die Aufnahme von Flüssigkeiten, Gasen und Feststoffen ausgelegt, sodass es nicht zu einem Verlust der Eindämmung kommt. Leckagen oder mechanisches oder strukturelles Versagen dieser Ausrüstungsgegenstände können vor Ort zu einem schweren Unfall führen.

Das Vorhandensein von Fehlern in kritischen Komponenten kann dazu führen, dass die Integrität solcher Systeme beeinträchtigt wird und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls steigt.

Bei der zerstörungsfreien Prüfung (NDT) handelt es sich um die Anwendung von Messtechniken zur Erkennung von Schäden und Unregelmäßigkeiten in Materialien. NDT bietet oft die einzige Möglichkeit, Informationen über den aktuellen „Gesundheitszustand“ von Prozessanlagen zu erhalten.

Bei guter Durchführung kann die NDT nützliche Informationen liefern, die das Management der Anlagensicherheit unterstützen. Wenn eine ungeeignete ZfP angewendet wird oder die ZfP nicht korrekt angewendet wird, ist es wahrscheinlich, dass die Ergebnisse einen falschen Eindruck von der Integrität und Sicherheit der Anlage vermitteln.

ZfP ist eine Messung einer physikalischen Eigenschaft oder Wirkung, aus der auf das Vorhandensein von Schäden oder Unregelmäßigkeiten geschlossen werden kann. Es handelt sich nicht um eine Messung eines absoluten Parameters wie Temperatur oder Druck.

Die Unterscheidung zwischen Änderungen der Materialeigenschaften und Fehlern ist nicht eindeutig. Dies kann dazu führen, dass NDT Fehler übersieht und auch falsche Anrufe erzeugt, dh ein Fehler wird gemeldet, obwohl das Signal tatsächlich nicht durch einen Fehler erzeugt wird. Außerdem wird NDT mehr oder weniger von menschlichen Bedienern angewendet, die menschliches Versagen und Subjektivität in den Prozess einbringen.

NDT ist bei der Erkennung besorgniserregender Mängel selten zu 100 % wirksam. Wie alle Messungen unterliegen Fehlerpositionierungs- und Größenmessungen mit NDT-Techniken Fehlern. Da es sich bei diesen Techniken häufig um eine Kombination separater Messungen handelt, können diese Fehler erheblich sein.

ZfP-Techniken lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

Eine kurze Beschreibung der gängigen Techniken, die in Prozessanlagen angewendet werden, finden Sie im Abschnitt „Techniken“. Die grundlegenden ZfP-Techniken haben sich im Laufe der Jahre kaum verändert, aber mit Verbesserungen in der Technologie und der Forderung, die Anlagenproduktivität zu maximieren, wurden neue Techniken und Variationen alter Techniken sowie verschiedene Ansätze für die ZfP entwickelt. Diese werden weiter unten im Abschnitt „Terminologie und aktuelle Trends“ erläutert.

Die Qualität der auf ein Bauteil angewendeten ZfP lässt sich nicht einfach durch anschließende Betrachtung des Bauteils oder der erzielten Ergebnisse beurteilen.

Bei der Entwicklung und Anwendung des Tests sind zusätzliche Schritte erforderlich, um Vertrauen in seine Fähigkeit zu schaffen, die besorgniserregenden Schäden oder Unregelmäßigkeiten zu identifizieren. Der Inspektionsprozess und seine ordnungsgemäße Verwaltung werden im Folgenden ausführlicher erläutert.

NDT ist ein primärer Wiederherstellungsmechanismus für Fehler in Design, Bau und Betriebsaktivitäten.

Durch die richtige Auswahl und Anwendung einer ZfP-Technik können Sie sicher sein, dass eine Komponente oder ein Anlagenteil keine Mängel der Art aufweist, die mit der Technik erkannt werden konnten.

Bei der Anwendung in einer Fertigungsumgebung dient es dazu, die Gewissheit zu schaffen, dass es ab einer bestimmten Größe keine besorgniserregenden Mängel gibt, die möglicherweise durch den Fertigungsprozess entstanden sind. In diesem Fall ist NDT nur eine von mehreren Qualitätskontrollaktivitäten, die darauf abzielen, eine Komponente oder ein Anlagenteil gemäß einer bestimmten Spezifikation herzustellen.

Im Betrieb bietet NDT die Gewissheit, dass der Betrieb der Anlage nicht zu einer Verschlechterung ihrer Integrität führt, die über die Auslegungsparameter hinausgeht.

Wenn eine solche Verschlechterung festgestellt wird, kann NDT den Schaden quantifizieren und zur Begründung von Wartungs- oder Überwachungsmaßnahmen beitragen.

Mithilfe der Ad-hoc-ZfP kann überprüft werden, dass keine unerwarteten Schadensmechanismen auftreten.

Alle Techniken haben Stärken und Schwächen hinsichtlich der Arten und Parameter des Schadensmechanismus, den sie erkennen können.

Entweder muss die Ad-hoc-ZfP auf einen hypothetischen Schadensmechanismus abzielen, oder der Schadensmechanismus, der als nicht erkannt gemeldet werden kann, wird durch die Fähigkeiten der Technik definiert.

Die Arten von Defekten/Fehlern und Verschlechterungen, die mithilfe der NDT erkannt werden können, werden wie folgt zusammengefasst:

Die Anwendung von NDT zur Unterstützung der Herstellungsanforderungen oder des weiteren Betriebs einer Anlage unterliegt bestimmten Vorschriften.

Es gibt einige häufige Missverständnisse in Bezug auf NDT, die in der Industrie noch immer vorherrschen:

Die Anforderungen der verschiedenen allgemeinen Vorschriften lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Die Pressure Systems Safety Regulations 2000 regeln den Betrieb von Drucksystemen.

In Vorschrift 4 (2) heißt es, dass Anlagen „ordnungsgemäß konzipiert und aus geeigneten Materialien gebaut sein sollten, um Gefahren vorzubeugen“.

Gemäß Vorschrift 8 (1) muss der „Eigentümer oder Benutzer über eine WSE für die regelmäßige Prüfung durch eine sachkundige Person verfügen, wenn“ gemäß Vorschrift 8 (1) (b) „ein Mangel eine Gefahr darstellen kann.“

WSE ist ein schriftliches Prüfungsschema, das für jeden Teil des Drucksystems den zu erwartenden Schadensmechanismus, das Untersuchungsintervall und die Untersuchungsmethode festlegt. Alle erforderlichen zerstörungsfreien Prüfungen werden im WSE angegeben. Weitere Informationen zu schriftlichen Prüfungsplänen finden Sie im Dokument Schriftliche Prüfungspläne.

Die Druckgeräte-Sicherheitsverordnung 2016 deckt die Herstellung neuer Druckbehälter gemäß der europäischen Druckgeräterichtlinie ab und gilt für Druckgeräte und Baugruppen mit einem maximal zulässigen Druck PS von mehr als 0,5 bar. Diese Vorschriften erfordern:

Die alte britische Norm (BS 5500) für die Herstellung von Druckbehältern wurde durch die neue europäische Norm BS EN 13445 ersetzt, die Konstruktionsanforderungen der BS 5500 wurden jedoch als PD5500 beibehalten. Dieses letztgenannte Dokument legt Kriterien für die Mängelannahme für die bei der Herstellung angewandte NDT fest. Die Akzeptanzkriterien berücksichtigen die Fähigkeiten und Einschränkungen der ZfP-Techniken, sodass für die Radiographie „Keine Risse zulässig“ angegeben ist, während für die Ultraschalltechnik Bedingungen für planare Anzeigen auf der Grundlage von Höhe, Länge und Amplitude angegeben werden.

Die Verordnung zur Beherrschung schwerer Unfälle von 1999 verpflichtet jeden Betreiber dazu, alle erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen, um schwere Unfälle zu verhindern und ihre Folgen für Mensch und Umwelt zu begrenzen. Die Verweise auf NDT, die im Sicherheitsbericht vorkommen können, sind im COMAH-Sicherheitsbericht beschrieben.

Obwohl die zerstörungsfreie Prüfung in den oben genannten Vorschriften nicht ausdrücklich erwähnt wird, spielt sie eine Rolle im Rahmen des Nachweises des Betreibers hinsichtlich der mechanischen Integrität und der Tatsache, dass alle erforderlichen Maßnahmen ergriffen wurden. Es gibt die Gewissheit, dass die Anlage dem erforderlichen Standard entspricht und sich in gutem Zustand befindet. NDT kann Informationen bereitstellen, um zu bestätigen oder anderweitig sicherzustellen, dass kein unerwarteter Schaden auftritt.

Die Beförderungsvorschriften für gefährliche Güter – Schiene und Straße. Diese Vorschriften regeln den Transport gefährlicher Güter auf Schiene und Straße, einschließlich der Untersuchung und Erprobung der verwendeten Tanks. Die Tanks müssen von der zuständigen Behörde oder einer zugelassenen Person gemäß den genehmigten und veröffentlichten Anforderungen in den „Anforderungen an zugelassene Tanks“ untersucht und getestet werden. Es ist ein Zertifikat vorzulegen, das die Prüfung und Prüfung bestätigt und außerdem bestätigt, dass der Tank einer genehmigten Bauart entspricht und für den vorgesehenen Zweck geeignet ist.

Management of Health & Safety at Work Regulations 1999. Diese verlangen von Arbeitgebern eine geeignete und ausreichende Bewertung der Risiken, die sich aus der Geschäftstätigkeit für Arbeitnehmer und die Öffentlichkeit ergeben

Die Provision and Use of Work Equipment Regulations 1998. Diese verlangen vom Arbeitgeber, dies sicherzustellenarbeitenDie Ausrüstung ist so konstruiert oder angepasst, dass sie für den Zweck geeignet ist, für den sie verwendet oder bereitgestellt wird, und dassarbeitenDie Ausrüstung wird in einem effizienten Zustand und in effizientem Zustand gehaltenArbeitenOrdnung und in gutem Zustand.

Die im Sicherheitsbericht enthaltenen Informationen zur zerstörungsfreien Prüfung sind wahrscheinlich eine Reaktion auf Kriterium 5.2.4.3: Der Bericht sollte zeigen, dass Systeme vorhanden sind, um sicherzustellen, dass bei sicherheitskritischen Anlagen eine kompetente Person die Systeme in angemessenen Abständen überprüft. Die Informationen sind wahrscheinlich allgemeiner Natur und Einzelheiten zu den ZfP-Techniken sind nicht zu erwarten.

Der Sicherheitsbericht sollte den Nachweis erbringen, dass für Druckanlagen schriftliche Prüfpläne vorhanden sind.

In einem Sicherheitsbericht sollte angegeben werden, ob die Untersuchungen von einer internen Organisation durchgeführt oder von einem Dritten eingekauft werden. Wenn es sich bei der zuständigen Person um eine interne Person handelt, sollte aus dem Bericht hervorgehen, dass sie vom operativen Geschäft unabhängig ist und direkt der Geschäftsleitung unterstellt ist.

Die meisten Informationen über die angewandte NDT und die Verwendung der Ergebnisse zur Unterstützung der Integrität der Anlage müssen während der HSE-Folgekontrolle durch COMAH vor Ort gesammelt werden.

Die HSE-Folge-COMAH-Inspektion vor Ort sollte genutzt werden, um weitere Informationen zu den folgenden NDT-Aktivitäten zu sammeln:

Untersuchen Sie die Berechtigung der Prüfungsintervalle.

Wenn Standardrichtlinien verwendet wurden, prüfen Sie, warum die gewählte Periodizität gewählt wurde und ob diese mit den Betriebsbedingungen der Anlage kompatibel sind.

Als Alternative zu festen Intervalluntersuchungen wurde möglicherweise ein risikobasierter Inspektionsansatz (RBI) verwendet.

In diesem Fall sollten Schadensmechanismen für jedes Pflanzenelement ermittelt und das Element nach Risiko kategorisiert werden.

Die NDT sollte dann auf die Elemente mit hohem/mittlerem Risiko ausgerichtet sein, um die Ausfallwahrscheinlichkeit und damit das Risiko zu verringern.

Dieser Prozess kann die erforderliche NDT-Menge im Vergleich zu einem Ansatz mit festen Intervallen reduzieren. Umso wichtiger ist es jedoch, dass die richtige ZfP-Technik zum Einsatz kommt:

Zur Beurteilung der Qualität des RBI-Prozesses können die Best Practices der HSE für risikobasierte Inspektionen herangezogen werden.

NDT muss korrekt verwaltet werden, um sicherzustellen, dass die theoretische Leistungsfähigkeit der Technik nicht durch falsche oder schlechte Anwendung übermäßig beeinträchtigt wird. Unternehmen sollten nicht nur über Verfahren verfügen, die die Verwaltung und Anwendung der NDT abdecken, sondern auch über den Nachweis, dass diese umgesetzt werden.

Bewerten Sie die Einstellung der Anlagenbesitzer zu NDT.

Wenn es nicht ausreichend berücksichtigt wird, ist es unwahrscheinlich, dass es ordnungsgemäß geplant wird, es ist unwahrscheinlich, dass ein guter Zugang gewährleistet wird, und die Auftragnehmer stehen wahrscheinlich unter übermäßigem Druck, der sie daran hindert, die zerstörungsfreie Prüfung ordnungsgemäß durchzuführen. Dies wird weiter unten im Abschnitt „Management“ näher erläutert.

Überprüfen Sie, unter welchem ​​Qualitätssystem die ZfP-Betreiber die ZfP anwenden sollen: das des Anlagenbesitzers oder des ZfP-Unternehmens.

Überprüfen Sie, ob dies tatsächlich geschieht.

Die Ergebnisse einer zerstörungsfreien Prüfung hängen von der Art des gesuchten Schadens und der jeweiligen angewandten ZfP-Technik ab.

Überprüfen Sie, ob die Anforderungen für die ZfP spezifiziert sind und ob die Aufzeichnungen ausreichende Informationen darüber enthalten, welche ZfP-Technik verwendet wurde und wie sie angewendet wurde. Ist es wahrscheinlich, dass die Technik die besorgniserregenden Mängel findet, und ist die Leistungsfähigkeit der Technik bekannt? Weitere Informationen zu den verschiedenen Techniken finden Sie weiter unten.

Die Best-Practice-Dokumente der HSE (Ultraschall, Oberflächentechniken) geben Hinweise zur Beurteilung der Rolle der NDT und der von ihr geforderten Wirksamkeit bei der Reduzierung des Risikos eines Komponentenausfalls.

Wenn die zerstörungsfreie Prüfung eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Sicherheit der Komponente spielt, sollten zusätzliche Schritte unternommen werden, um sicherzustellen, dass alle bedenklichen Mängel erkannt werden und die zerstörungsfreie Prüfung korrekt angewendet wird.

Abschließend sollten die Ergebnisse der ZfP vom Anlagenbesitzer bewertet und darauf reagiert werden.

Die Präsentation der ZfP-Ergebnisse hat häufig Einfluss auf die nachfolgenden Maßnahmen. In einigen Berichten wird lediglich angegeben, dass keine Mängel festgestellt wurden oder dass die zerstörungsfreie Prüfung akzeptabel war, dh es wurden keine Anzeichen beobachtet, die über einem bestimmten Akzeptanzkriterium lagen. Andere computergestützte Techniken ermöglichen die Erstellung scheinbar detaillierter Farbdiagramme, die den Eindruck von Qualität erwecken. Beide Extreme können die Tatsache verschleiern, dass die NDT möglicherweise Einschränkungen hinsichtlich der erkennbaren Fehlerart aufwies oder dass möglicherweise eine unzureichende Probenfläche/-menge untersucht wurde.

Der Anlagenbesitzer sollte nachweisen können, wie bei der Bewertung der NDT-Ergebnisse die mit der angewandten Technik verbundenen Einschränkungen und Fehler berücksichtigt wurden.

Diese Probleme werden durch die Fragen in der Checkliste abgedeckt, die bei der HSE-COMAH-Inspektion vor Ort hilfreich sein soll.

Kleine Unternehmen kaufen wahrscheinlich das Fachwissen einer kompetenten Person ein und verlassen sich auf das Expertenurteil Dritter. Der Betreiber sollte über die gesetzlich vorgeschriebenen Inspektionsaufzeichnungen verfügen, hat jedoch möglicherweise keinen unmittelbaren Zugriff auf zusätzliche Informationen über die Untersuchungen oder die Kompetenz der Organisation der „fachkundigen Person“.

Der Beginn eines jeden ZfP-Prozesses ist die Identifizierung von Anlagenteilen, die eine ZfP erfordern.

Diese beiden Dokumente sollten auch die Schadensmechanismen identifizieren, die in dem Pflanzengegenstand zu erwarten sind und daher, falls vorhanden, durch die ZfP-Technik erkannt werden sollten. Wie bei jedem anderen Kauf oder jeder anderen Entwicklung (gemäß ISO 9001) sollte die ZfP mit einer Spezifikation der Anforderungen beginnen. Für die NDT ist dies eine Fehlerspezifikation oder -beschreibung, die Folgendes umfasst:

Die Fehlerbeschreibung wird dann durch die Fähigkeiten der angewandten Technik definiert und das Anlagenteil kann nur frei von Mängeln übergeben werden, die durch diese Technik erkannt wurden.

Die ZfP-Methode sollte gegebenenfalls im schriftlichen Prüfungsplan angegeben oder an anderer Stelle dokumentiert werden.

Dies wird wahrscheinlich von der NDT-Firma im Auftrag des Anlagenbesitzers durchgeführt. Das Verfahren, das durch ein anlagenspezifisches Verfahrensblatt ergänzt werden kann, sollte ausreichend detailliert sein, um die anzuwendende Technik zu definieren.

Die ZfP-Technik kann dann von einer kompetenten Person angewendet und die Ergebnisse gemeldet werden. Der Bericht sollte alle Einschränkungen bei der Anwendung der Technik hervorheben und alle Änderungen an der Technik auflisten, die für die jeweilige Anwendung erforderlich waren.

Die Ergebnisse großflächiger ZfP-Techniken wie Korrosionskartierung und Bodenscanner werden häufig als farbenfrohe computergestützte Darstellungen dargestellt. Obwohl diese visuellen Ergebnisse beeindruckend aussehen, zeigen sie nicht die Einschränkungen der Technik und sind an sich kein Beweis dafür, dass die NDT korrekt durchgeführt wurde.

Wenn das Ergebnis ist, dass keine Mängel gefunden wurden, besteht unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit der ZfP-Technik und der Art der Mängel, die möglicherweise nicht gefunden wurden, möglicherweise dennoch Handlungsbedarf.

Standards, die die ZfP in der Fertigung regeln, legen häufig Akzeptanzkriterien für die ZfP-Messung fest, z. B. keine Anzeige länger als … oder kein Signal mit einer Amplitude größer als …. Dies vereinfacht das Bewertungsverfahren und überträgt die Verantwortung für die Entscheidung, ob eine Fehlerangabe akzeptabel oder inakzeptabel ist, auf den ZfP-Betreiber.

Für die wiederkehrende Prüfung sind Abnahmekriterien nicht so einfach zu definieren. Wenn Herstellungsakzeptanzkriterien verwendet werden, sollte begründet werden, dass diese relevante Verschlechterungsmechanismen erfassen, die unter Betriebsbedingungen vorhanden sein können. Sie sollten außerdem sowohl mit dem Anlagengegenstand als auch mit der verwendeten ZfP-Technik kompatibel sein.

Bei ECAs geht es um die Lösung mathematischer Formeln, weshalb die Antworten häufig mit mehreren Dezimalstellen angegeben werden. Allerdings dürften die Fehler der aus den ZfP-Ergebnissen gewonnenen Eingabeinformationen in der Größenordnung von Millimetern liegen. Es ist wichtig, dass die Größenfehler bei den NDT-Messungen geschätzt und in der ECA berücksichtigt werden.

Zwei der wichtigeren Codes sind:

Wenn ein RBI-Prozess verwendet wird, sollten die Ergebnisse in die Risikobewertung zurückgeführt und entsprechende Änderungen an den erforderlichen Maßnahmen vorgenommen werden.

Um Vertrauen in die NDT-Ergebnisse zu haben, ist es wichtig, dass die NDT als spezielles Verfahren korrekt angewendet wird und die Leistungsfähigkeit dieses Prozesses bekannt und verstanden ist.

Dies erfordert eine ordnungsgemäße Verwaltung und Kontrolle. Anlagenbesitzer, die über ein zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem verfügen, verfügen über Verfahren zur Kontrolle der Einleitung und des Erwerbs von ZfP-Aktivitäten. Möglicherweise verfügen sie auch über Verfahren zur Abdeckung der Anwendung der ZfP, diese werden jedoch häufig dem ZfP-Anbieter überlassen.

Zusätzlich zu einem zertifizierten Qualitätssystem ist eine UKAS-Akkreditierung entweder für BS EN ISO/IEC 17025-Prüfungen oder EN 45004-Inspektion erforderlich

Zeigt, dass ZfP-Unternehmen über die Systeme verfügen, um die Anwendung von ZfP angemessen zu kontrollieren.

Die Praxis vor Ort kann jedoch von der Dokumentation abweichen, und die Art der ZfP-Aktivitäten bedeutet, dass sie nicht immer der gleichen Kontrolle unterliegen wie andere Produkte und Dienstleistungen.

Die Verantwortung für die Spezifikation und Kontrolle der NDT ist zwischen dem Anlagenbesitzer und dem NDT-Anbieter nicht immer klar definiert. Ein ISO 9000-Anlagenbesitzer kann Mitarbeiter eines von der UKAS akkreditierten ZfP-Anbieters anheuern, was zur Folge hat, dass die Bediener keinem der beiden Qualitätssysteme unterliegen.

Bei ungeplanten ZfP-Aktivitäten kommen häufig Fehler vor: Bediener, die eine geplante Arbeit ausführen, werden möglicherweise gebeten, „diesen Gegenstand zu prüfen, während Sie hier sind“. In einem solchen Fall hängt die durchgeführte ZfP von der Erfahrung des Bedieners ab; seine Eignung und Fähigkeiten werden nicht angegeben und Aufzeichnungen, die eine spätere Beurteilung oder Wiederholung ermöglichen, dürfen nicht erstellt werden. Die Kontrolle von NDT wird in den Best-Practice-Dokumenten für Ultraschall- und Oberflächentechniken sowie Radiographie ausführlicher erörtert.

Das NDT-Personal wird entweder im Rahmen eines zentralen Zertifizierungssystems (z. B. PCN) oder eines arbeitgeberbasierten Systems (z. B. ASNT) geschult und zertifiziert.

Die Anforderungen für zentral verwaltete Systeme sind in BS EN 473 festgelegt. Ihr Arbeitgeber sollte ihre Schulung in einer schriftlichen Praxis festlegen. Es werden drei Kompetenzstufen definiert:

Ausführliche Informationen zum PCN-Schema finden Sie in den Best-Practice-Dokumenten für Ultraschall, Oberflächentechnik und Radiographie.

Bei den meisten ZfP-Techniken müssen die Bediener über ein gutes Sehvermögen verfügen und es jährlich überprüfen lassen.

Dies ist ein Aspekt, der übersehen werden kann, was unvermeidliche Folgen für die Qualität der durchgeführten ZfP hat.

Die zerstörungsfreie Prüfung am Standort sollte unter der Aufsicht und Unterstützung eines Bedieners der Stufe 3 stehen und die ZfP-Verfahren sollten von Personal der Stufe 3 oder einem gleichwertigen Personal genehmigt werden.

Qualifikationen der Stufe 2 sind spezifisch für eine ZfP-Methode und, im Fall von Ultraschall, für eine bestimmte Geometrie. Allgemeine Qualifikationen wie PCN müssen möglicherweise durch berufsspezifische Schulungen für bestimmte Anwendungen der ZfP-Technik ergänzt werden. Dies wurde durch das PANI-Projekt der HSE hervorgehoben, bei dem die Wirksamkeit manueller Ultraschalltechnik bei der Anwendung in Industrieanlagen untersucht wurde.

Wenn für eine Technik kein zentrales Zertifizierungssystem existiert (was für viele, aber nicht alle der unter „Andere Techniken“ aufgeführten Techniken der Fall ist)

Der ZfP-Anbieter sollte dem Anlagenbesitzer den Nachweis vorlegen, dass das Personal über ausreichende Erfahrung und Schulung in der Anwendung dieser Technik verfügt.

Alle zerstörungsfreien Prüfungen sollten durch ein Verfahren kontrolliert werden, das von einem Level 3 oder einem gleichwertigen Verfahren genehmigt wurde.

Einige Techniken wie die Magnetpulverprüfung oder die Farbeindringprüfung sind im Prinzip einfach anzuwenden und es besteht die Versuchung, sie einfach ohne Verfahren anzuwenden. Umgekehrt können Bediener, die über umfassende Erfahrung mit der Technik verfügen, fortschrittliche Techniken und Geräte anwenden und sich bei der Anpassung der vielen Variablen auf diese Erfahrung verlassen, anstatt sie in einem vollständigen Verfahren aufzuzeichnen.

NDT wird häufig in Übereinstimmung mit einem nationalen oder internationalen Standard angewendet.

Es reicht nicht aus, anzugeben, dass ein Bauteil gemäß einer Norm geprüft wurde. Die meisten Standards bieten Optionen für verschiedene technische Parameter und es sollte ein Verfahren oder ein technisches Blatt erstellt werden, um anzugeben, welche Werte verwendet werden sollen. Die Genehmigung des Verfahrens durch einen Level 3 setzt voraus, dass der Standard im Lichte des zu prüfenden Anlagenteils bewertet und für angemessen befunden wurde.

Einige Standards haben sich über viele Jahre hinweg bewährt, aber die Daten und das Fachwissen, auf denen sie basieren und die ihre Fähigkeiten und Grenzen definieren, sind oft nicht verfügbar.

Die Harmonisierung von Standards in ganz Europa hat viele Standards hervorgebracht, für deren Unterstützung es noch keine Erfolgsbilanz gibt.

Eine Ausnahme bildet der Magnetic Particle Standard: „Methode zur Fehlererkennung mit magnetischen Partikeln“, British Standard BS 6072: 1981, wo die unterstützenden Informationen als „Fehlererkennung mit magnetischen Partikeln“ verfügbar sind. Ein Leitfaden zu den Prinzipien und der Praxis der Anwendung der Fehlererkennung mit magnetischen Partikeln in gemäß BS6072“, British Standard PD 6513: 1985.

ZfP kann ohne schriftliches Verfahren beantragt werden.

Aber nur, wenn alle Parameter erfasst werden, um die Anwendung anschließend beurteilen und gegebenenfalls wiederholen zu können.

Die Best-Practice-Dokumente der HSE (Ultraschall, Oberflächentechniken) geben Hinweise zur Beurteilung der Rolle der NDT und der von ihr geforderten Wirksamkeit bei der Reduzierung des Risikos eines Komponentenausfalls.

Wenn die zerstörungsfreie Prüfung eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Sicherheit des Bauteils spielt, ist zu erwarten, dass zusätzliche Schritte unternommen werden, um die Zuverlässigkeit der zerstörungsfreien Prüfung zu verbessern, um sicherzustellen, dass alle bedenklichen Mängel erkannt werden und die ZfP-Technik korrekt angewendet wird.

Zu diesen Schritten gehören:

In den Best-Practice-Dokumenten sind darüber hinaus weitere wichtige Maßnahmen aufgeführt, die berücksichtigt werden sollten, um eine hohe Zuverlässigkeit der Inspektion zu gewährleisten.

Die Fähigkeit einer NDT-Technik, spezifizierte Fehler zu erkennen und zu dimensionieren, kann durch das Sammeln von Beweisen auf der Grundlage physikalischer Überlegungen, theoretischer Modellierung, experimenteller Arbeiten und zuvor veröffentlichter Arbeiten beurteilt werden.

Dieser Prozess wird als Inspektionsqualifizierung, Validierung oder Leistungsdemonstration bezeichnet. Die Menge der gesammelten und bewerteten Beweise kann an die Bedeutung der NDT angepasst werden und muss daher nicht unerschwinglich sein. Weitere Informationen finden Sie in den Best-Practice-Dokumenten für Ultraschall, Oberflächentechnik und Radiographie.

Detaillierte Informationen zu ZfP-Techniken finden Sie an anderer Stelle:

Nachfolgend finden Sie eine kurze Zusammenfassung. Terminologie, die sich nicht auf bestimmte Techniken bezieht, ist im Abschnitt „Terminologie“ aufgeführt. In jedem Abschnitt werden die Informationen in alphabetischer Reihenfolge dargestellt.

Die einfachste und am leichtesten anzuwendende Technik, die oft mit dem Oberbegriff „Inspektion“ in Prozessanlagen bezeichnet wird.

Es ist in der Lage, Oberflächenschäden und Verformungen zu erkennen. Allerdings ist Zugang zur Oberfläche erforderlich und die Fähigkeit hängt von der Beleuchtung und dem Sehvermögen des Prüfers ab.

Für die visuelle Inspektion stehen viele Hilfsmittel zur Verfügung, angefangen von einer Lupe über Endoskope und Endoskope, die die Betrachtung von Oberflächen ermöglichen, die für das bloße Auge unzugänglich sind, bis hin zu vollständig ferngesteuerten computergestützten Videosystemen. Im letzteren Fall, da „Sehen heißt Glauben“, muss darauf geachtet werden, dass die Signalverarbeitung des Bildes keine Mängel verbirgt.

Der häufigste Schaden an Prozessanlagen ist Korrosion. Daher werden häufig Techniken eingesetzt, mit denen die verbleibende Wanddicke gemessen werden kann.

Ultraschall (Hochfrequenzschall) ermöglicht eine genaue punktuelle Messung der Wandstärke.

Die Oberfläche, auf der der Wandler platziert wird, muss sauber sein und da es sich um eine Punktmessung handelt, müssen die Messpositionen unter Berücksichtigung der Art des Korrosionsschadens ausgewählt werden, damit die Mindestwandstärke erkannt werden kann. Wenn ein Gitter zur Vermessung einer großen Fläche verwendet wird, muss der Abstand des Gitters so gewählt werden, dass der betreffende Schaden erkannt wird.

Bei Messungen an gestrichenen oder beschichteten Pflanzen muss darauf geachtet werden, dass das Maß genau dem der übrigen Wand entspricht. Neuere Instrumente verfügen über Einrichtungen, die den Bediener bei dieser Aufgabe unterstützen, ältere Geräte erfordern jedoch mehr Sorgfalt seitens des Bedieners.

Zu den weiteren Dickentechniken gehören:

Blitzradiographie, magnetische Flussleckage, gepulste Wirbelströme und diese werden im Folgenden besprochen.

Diese Techniken sind in ihrer Anwendung je nach Materialart, Messgenauigkeit, Wandstärke oder Geometrie stärker eingeschränkt als Ultraschall, bieten aber andere Vorteile wie die Anwendungsgeschwindigkeit oder die Möglichkeit, unter der Isolierung zu prüfen.

Techniken zur Fehlererkennung lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

Oberflächentechniken

Der Farbstoff wird in alle Oberflächenfehler eingezogen, die dann durch die Anwendung eines Entwicklers hervorgehoben werden, der den Farbstoff aus dem Defekt zurückzieht.

Mit dieser ZfP-Methode können nur Defekte erkannt werden, die zur Prüfoberfläche hin offen sind.

Farbeindringmittel ist die bevorzugte Oberflächentechnik für nichtmagnetische Materialien.

Farbeindringmittel eignen sich besser für die Erkennung volumetrischer Defekte wie Grübchen, sind jedoch anfälliger für den Oberflächenzustand als die Magnetpulverprüfung. Um enge Risse zu erkennen, muss der Farbstoff längere Zeit auf der Oberfläche belassen werden.

Vor der Anwendung der Farbeindringprüfung muss die Bauteiloberfläche gereinigt werden.

Durch mechanische Reinigungsverfahren kann es dazu kommen, dass Rissöffnungen verschlossen werden und somit eine Detektion verhindert wird. Bei allen Techniken, die die Anwendung von Chemikalien auf Pflanzen erfordern, ist Vorsicht geboten, um sicherzustellen, dass die Chemikalien mit dem Pflanzenmaterial kompatibel sind. Es ist besonders wichtig, dass auf Edelstahl nur Chemikalien mit niedrigem Halogengehalt aufgetragen werden, um die Entstehung von Spannungsrisskorrosion zu vermeiden.

Fluoreszierende Farbstoffe werden verwendet, um den Kontrast der Anzeigen zu erhöhen, sie für den Bediener besser sichtbar zu machen und somit die Empfindlichkeit der Technik zu erhöhen.

Das Best-Practice-Dokument der HSE zur Beschaffung von Oberflächentechniken enthält weitere Einzelheiten zur Farbeindringprüfung.

Wenn ein Wechselstrom durch eine Spule in der Nähe einer Bauteiloberfläche geleitet wird, werden Wirbelströme induziert, die eine Gegen-EMK auf den Strom in der Spule erzeugen.

Jeder Defekt in der Komponente, der den Wirbelstromfluss einschränkt, verändert das Gleichgewicht zwischen der angelegten und der Gegen-EMF und kann erkannt werden.

Die Eindringtiefe, die von der Durchlässigkeit des Materials und der Frequenz abhängt, bestimmt die Eindringtiefe der Wirbelströme.

Bei ferromagnetischem Material ist die Eindringtiefe sehr gering und die Technik erkennt nur oberflächliche Bruchdefekte. In nichtmagnetischem Material bietet es eine gewisse Fähigkeit unterhalb der Oberfläche und kann einen Hinweis auf die Tiefe eines Defekts geben.

Wirbelstromtechniken werden häufig bei der zerstörungsfreien Prüfung von Wärmetauscherrohren eingesetzt.

Defekte auf der Prüfoberfläche unterbrechen die magnetischen Flusslinien.

Auf die Oberfläche gesprühte Magnetpartikel werden von diesen Defekten angezogen und identifizieren so deren Position.

Diese ZfP-Methode erkennt nur abrupte Änderungen im Magnetfeld und bietet daher nur Möglichkeiten für Defekte, die die Prüfoberfläche durchbrechen. Es muss darauf geachtet werden, Fehlmeldungen zu vermeiden, die aufgrund von Geometrieänderungen oder dem Vorhandensein von Restmagnetfeldern entstehen können.

Fluoreszierende magnetische Tinten werden verwendet, um den Kontrast der Anzeigen zu erhöhen, sie für den Bediener besser sichtbar zu machen und somit die Empfindlichkeit der Technik zu erhöhen.

Die Magnetpulverprüfung ist im Allgemeinen die bevorzugte ZfP-Methode zur Erkennung von Oberflächenrissen in ferritischem Material. Das Best-Practice-Dokument der HSE zur Beschaffung von Oberflächentechniken enthält weitere Einzelheiten zur Magnetpulverprüfung.

Bei der Radiographie handelt es sich um die Erkennung von Materialverlust anhand der Variation der angewandten Strahlung, g- oder Röntgenstrahlung, die durch ein Bauteil dringt und auf einen Film trifft.

Da es empfindlich auf Materialverlust reagiert, eignet sich die Radiographie besser zur Erkennung volumetrischer Defekte wie Schlacke oder Porosität. Die Erkennung planarer Defekte oder Risse hängt von der Lücke oder Öffnung dieser Defekte und der Fehlausrichtung des Strahlungsstrahls von der Achse des Defekts ab. In vielen Fällen werden Risse nicht erkannt.

Die Radiographie ist beliebt, weil sie eine gedruckte Kopie der Ergebnisse liefert – den Film. Ohne zusätzliche Spezialtechniken ist es nicht möglich, Tiefeninformationen zu Defekten bereitzustellen (z. B. kann die Profilradiographie Tiefeninformationen zu großvolumigen Defekten liefern).

Defekte werden durch abrupte Änderungen in der Dichte des entwickelten Films erkannt: Die Filmdichte hängt von der Belichtung ab, die er durch die Strahlung erhalten hat.

Der Gradient der Dichtekurve über der Belichtung bestimmt, wie sichtbar kleine Änderungen bei der Belichtung sind. Solche Veränderungen können durch das Vorhandensein von Defekten entstehen. Daher ist die Fähigkeit, sie anhand von Änderungen in der Filmdichte zu erkennen, von größter Bedeutung.

Dieses Merkmal des Films ist sein Kontrast. Der Kontrast nimmt tendenziell mit der Filmdichte zu, daher sind hohe Dichten bei der Erkennung von Defekten vorteilhaft. Das Betrachten von Filmen mit hoher Dichte erfordert jedoch gute Lichtverhältnisse wie hohe Lichtintensität, geringes Hintergrundlicht und Filmmaskierung, und es gibt praktische Grenzen für das Niveau, bis zu dem die Dichte aufgrund der Verringerung der Intensität des durchgelassenen Lichts erhöht werden kann. Eine Dichte im Bereich von 2,0 bis 3,0 wird üblicherweise als bester Kompromiss zwischen Kontrast und Betrachtungsanforderungen angesehen.

Bei Bildqualitätsindikatoren (IQI) handelt es sich üblicherweise um Drahtindikatoren, bei denen es sich um gerade Drähte mit unterschiedlichen Durchmessern handelt, die in einer Kunststoffhülle versiegelt sind, oder um solche, die Löcher oder Stufen in einem Metallblock verwenden.

Der IQI wird auf dem Prüfobjekt platziert und bei der Röntgenaufnahme abgebildet. Der kleinste Drahtdurchmesser, Lochdurchmesser oder die kleinste Stufe, die auf dem Röntgenbild sichtbar ist, gibt dann einen Anhaltspunkt für die erreichte Empfindlichkeit.

Der IQI-Typ und seine Position sind in der entsprechenden Röntgennorm festgelegt. Es sollte berücksichtigt werden, dass sich die durch eine IQI ermittelte Empfindlichkeit nur auf die Fähigkeit bezieht, Änderungen im Querschnitt, der Drahtgröße usw. zu erkennen. Diese Empfindlichkeit steht nur indirekt in Zusammenhang mit der Erkennbarkeit von Fehlern.

Die Hauptbedenken der HSE bestehen darin, dass eine beträchtliche Anzahl von ZfP-Auftragnehmern es versäumt, routinemäßige Arbeitspraktiken einzuführen, mit denen die Strahlenbelastung der Mitarbeiter so gering wie möglich gehalten werden kann.

Zu Zwischenfällen kommt es aufgrund einer schlechten Arbeitsplanung (vor allem bei der Radiographie vor Ort); Versäumnis, eine angemessene lokale Quellenabschirmung (Kollimation) zu verwenden; oder unzureichende Arbeitssysteme.

Die Qualität und Empfindlichkeit einer Röntgenaufnahme werden anhand der Dichte des Films und der Verwendung eines IQI gemessen.

Das Informationsdokument der HSE zur Beschaffung von Radiographie enthält weitere Einzelheiten zu dieser Technik.

Die industrielle Radiographie fällt unter die Ionizing Radiations Regulations 1999 (IRR99), die größtenteils am 1. Januar 2000 in Kraft trat. Informationen zu den Anforderungen der Vorschriften finden Sie auf der HSE-Website.

Beim Ultraschall werden hochfrequente Schallwellen ähnlich wie beim Sonar oder Radar genutzt: Schallimpulse werden an Grenzflächen oder Diskontinuitäten reflektiert.

Bei der Dickenprüfung werden die Reflexionen der Wandoberflächen gemessen. Bei der Fehlererkennung werden Reflexionen von Rissen, Lunkern und Einschlüssen erkannt und bewertet.

Für die Schallübertragung von der Ultraschallsonde zum Bauteil ist ein Koppelmedium erforderlich, bei dem es sich in der Regel um Wasser oder Gel handelt. Der Zustand der Schnittstelle bestimmt, wie viel Schall in das Bauteil übertragen wird, wie viel gestreut wird und wie viel Lärm entsteht.

Ultraschall erfordert eine relativ gute Oberflächengüte.

Die manuelle Anwendung über einen großen Bereich ist relativ langsam und die Technik muss auf die zu erkennenden Mängel zugeschnitten werden. Ultraschall ist jedoch in der Lage, sowohl Informationen zur Länge als auch zur Größe der Wand zu liefern.

Einige Materialien wie korrosionsbeständige Legierungen (z. B. Legierungen mit hohem Nickelgehalt und austenitische Stähle) stellen zusätzliche Probleme für Ultraschall dar und erfordern spezielle Techniken und entsprechend geschultes Personal.

Ultraschalluntersuchungen können automatisiert und Ergebnisse in Papierform erstellt werden.

Hierbei handelt es sich um eine berührungslose elektromagnetische Technik, die als Alternative zur Erkennung von Oberflächendefekten zur Magnetpartikel- und Farbeindringprüfung in leitenden Materialien eingesetzt wird.

In das zu prüfende Material wird ein gleichmäßiger elektrischer Strom induziert, der ein Magnetfeld erzeugt, das wiederum gestört wird und um die Ränder eines Defekts herumfließt, falls vorhanden. Die Sonden sind so konstruiert, dass sie diese Magnetfeldstörungen erkennen können. Softwarealgorithmen ermöglichen eine Schätzung der Risstiefe und Risslänge.

Die Technik ist in der Lage, unterirdische Defekte auf nichtmagnetischen Materialien zu erkennen.

Es kommt mit schlechten Oberflächen zurecht und kann Beschichtungen durchdringen. Für die korrekte Anwendung sind jedoch erfahrene Bediener erforderlich.

Eine passive Technik, bei der eine Reihe akustischer Sensoren um den zu testenden Pflanzengegenstand herum angebracht werden.

Vom Anlagenteil ausgehende Signale, die oberhalb einer vorgegebenen Amplitudenschwelle liegen, werden erfasst. Signale von Rissausbreitung, Korrosionsprodukten und Lecks können durch Triangulation identifiziert und lokalisiert werden.

Eine häufige Anwendung ist die Überwachung oberirdischer Lagertanks, bei denen der Schall durch das Abplatzen von Korrosionsprodukten entsteht.

Hierbei handelt es sich nicht um eine quantitative Technik, sondern um eine qualitative Beurteilung des Zustands des Tanks.

Wenn akustische Emission zur Erkennung von Risswachstum verwendet wird, steht man vor der Herausforderung, das durch das Wachstum erzeugte Signal bei Vorhandensein von Betriebsgeräuschen zu erkennen.

Bei der Durchführung einer hydraulischen Prüfung sind möglicherweise keine Betriebsgeräusche zu hören, aber die Belastungen, denen das Anlagenteil ausgesetzt ist, können sich deutlich von denen im Betrieb unterscheiden.

Bei dieser Technik handelt es sich um eine andere Art von Ultraschallwelle, die sich entlang der Oberfläche eines Bauteils ausbreitet.

Bei der Ausbreitung wandelt es sich in einen Modus um, der in einem Winkel zur Oberfläche in das Bauteil eindringt. Diese letztere Welle wandelt sich wieder in eine Oberflächenwelle um, wenn sie auf eine Oberfläche trifft, die parallel zu der Oberfläche ist, auf der sie entstanden ist.

Die Technik wird häufig zur Erkennung oberflächennaher Defekte als Ergänzung zur Flugzeittechnik eingesetzt.

Die industrielle Radiographie mit computergestützten oder „filmlosen“ Radiographiesystemen kann Röntgendaten sammeln und analysieren und herkömmliche Filme vollständig ersetzen.

Zu den Anwendungen gehören die Erkennung und Messung von Prozesskorrosion, insbesondere unter Isolierungen und Beschichtungen von Prozessrohrleitungen.

Diese Technologie ergänzt Nicht-Projektionssysteme wie SCAR und ermöglicht eine sichere und schnelle Inspektion. Das System verwendet flexible, wiederverwendbare Phosphorplatten zur Aufnahme von Bildern. Die belichtete Platte wird durch einen Laserscanner verarbeitet und liefert das Bild an einen hochauflösenden Monomonitor. Nach dem Scannen der Platte wird das digitale Bild interpretiert, aufgezeichnet und für den späteren Abruf und die Analyse digital gespeichert.

Die Flexibilität dieses Ansatzes bedeutet, dass eine zusätzliche Kontrolle des Prozesses erforderlich ist, um sicherzustellen, dass Röntgenbilder nachvollziehbar sind und nicht verzerrt, gelöscht oder überschrieben werden.

Ursprünglich zur Abbildung sich schnell bewegender dynamischer Ereignisse entwickelt, findet die Blitzradiographie Anwendung bei der Erkennung von Korrosion an Rohraußendurchmessern unter der Isolierung.

Es wird normalerweise auf Rohre mit einem Außendurchmesser von bis zu 12 Zoll angewendet, kann aber auch auf Gegenstände mit einem Durchmesser von bis zu einem Meter angewendet werden, vorausgesetzt, dass der Abstand zwischen Quelle und Film und die Strahlungsleistung ausreichend sind. B. Strahlenfilme und Verstärkerschirme oder digitale Detektionsmedien. Dadurch werden Kosten eingespart, die normalerweise mit dem Entfernen und Wiedereinsetzen von Isolierungen und den damit verbundenen Gerüsten verbunden sind.

Der Strahl ist tangential zur Rohrwand angeordnet und Korrosion der Außenwand zeigt sich als Variation im Rohrprofil.

Es kann auch feststellen, wo es zu Staunässe in der Verzögerung gekommen ist. Kontrast und Auflösung des Bildes sind aufgrund der begrenzten verfügbaren Strahlung, der großen Körnung des Films und des relativ großen Brennflecks der Quellen nicht so gut wie bei der herkömmlichen Radiographie.

Jüngste Entwicklungen haben die Blitzradiographie ergänzt.

Hierbei handelt es sich um tragbare Röntgensysteme, die eine Quelle wie Gadolinium-153 in Kombination mit einem Festkörperszintillator verwenden, der die Röntgenstrahlen in Elektronen umwandelt. Die Qualität und Leistung der Quelle bestimmt die maximale Länge des Strahlengangs in der Wärmedämmung bei der Suche nach Korrosion unter der Wärmedämmung. Spezielle Gadolinium-153-Geräte können die Messung der Rohrwanddicke ermöglichen, wenn durch die Rohrmitte geschossen wird. Die Einschränkungen hinsichtlich des Rohr- und Verzögerungsdurchmessers hängen vom jeweils verwendeten Instrument ab, insbesondere von der Länge des festen Arms, der die Quelle gegenüber dem Detektor hält, und sollten dem NDT-Anbieter bekannt sein.

Dies umfasst eine Vielzahl von Techniken, die zur Identifizierung von Leckpfaden durch das Containment verwendet werden.

Sie beinhalten:

Diese Technik hat ihre Hauptanwendung in der zerstörungsfreien Prüfung von Rohren gefunden.

Eine besondere Art von Schallwellen, Lamb-Wellen, werden in der Rohrwand erzeugt, die als zylindrischer Wellenleiter fungiert und Ausbreitungsreichweiten von bis zu 50 m ermöglicht. Die Wellen werden von Merkmalen wie Wandverlustdefekten zurückreflektiert. Die Frequenz ist geringer als bei herkömmlichem Ultraschall und liegt bei kHz statt bei MHz. Die Interpretation der Signale ist aufgrund der unterschiedlichen Moden der Lamb-Welle, die sich ausbreiten, kompliziert. Die Technik wird im Allgemeinen als Screening-Tool verwendet, um Bereiche zu identifizieren, die eine detailliertere ZfP mit alternativen Techniken erfordern.

Diese Technik basiert auf der Erkennung des magnetischen Flusses, der durch jede Verringerung der Wandstärke aus der zu prüfenden Metallwand „herausgedrückt“ wird.

Um dies zu erreichen, muss die Bauteilwand nahe der magnetischen Sättigung sein. Die Amplitude des aus einem Wandverlust resultierenden Signals ist proportional zum Volumen, das in der abgefragten Region fehlt. Dies bedeutet, dass die Amplitude nicht unbedingt mit der Abnahme der Wandstärke korrespondiert. Die Technik ist nicht in der Lage, zwischen Materialverlust an der nahen Oberfläche und Materialverlust an der fernen Oberfläche zu unterscheiden.

Oberflächenrauheit, Oberflächenkorrosion, Verformung, Ablagerungen auf den Magneten und jede physische Störung des Scansystems bei der Bewegung über das Bauteil wirken sich negativ auf die Ergebnisse aus.

MFL ist eine qualitative Technik und kann keine genaue Beurteilung der verbleibenden Wand liefern.

Es hat bei der zerstörungsfreien Prüfung von Tankböden breite Anwendung gefunden, da es schnell aufgetragen werden kann und Materialverluste auf beiden Oberflächen des Bodens erkennen kann. Da der Sensor zwischen den Polen eines Magneten platziert werden muss, ist die Technik nicht in der Lage, den Boden bis hin zu vertikalen Hindernissen und Seitenwänden zu 100 % abzudecken. Die Wandstärke, die durch magnetische Streuflüsse geprüft werden kann, ist durch die Anforderung, eine magnetische Sättigung zu erreichen, begrenzt.

Der hohe Einrichtungsaufwand macht die Technik anfällig für menschliches Versagen. Die Verfahren müssen klar und ausreichend detailliert sein und die Bediener müssen in der Anwendung der Technik qualifiziert und erfahren sein.

Technologische Fortschritte bei Materialien und Computern haben es ermöglicht, Ultraschall-Phased-Array-Wandler in einem Gehäuse ähnlicher Größe wie herkömmliche Wandler herzustellen.

Ein Phased-Array-Wandler ermöglicht die elektronische Fokussierung oder Schwenkung des Ultraschallstrahls entlang der Länge des Arrays. Ein Phased-Array-Wandler kann daher mehrere herkömmliche Wandler ersetzen oder den Scanaufwand für den Wandler reduzieren.

Hierbei handelt es sich um eine neue und fortschrittliche Technik, und die Bediener benötigen zusätzlich zu den herkömmlichen Ultraschallqualifikationen eine Schulung und Erfahrung in dieser Technik.

Druckprüfungen sind normalerweise eine Anforderung von Konstruktionsvorschriften und werden zu Beginn der Lebensdauer und danach durchgeführt. Es handelt sich nicht immer um eine zerstörungsfreie Prüfung.

Dabei wird ein Anlagenteil (typischerweise 10 bis 50 % über dem Auslegungsbetriebsdruck) mit einer Flüssigkeit unter Überdruck gesetzt, um zu prüfen, ob es der ausgeübten Belastung standhalten kann. Ein pneumatischer Test birgt mehr Gefahren als ein hydraulischer Test, da im Falle eines Fehlers 200-mal mehr Energie freigesetzt wird.

Die Argumente für und gegen Drucktests sind komplex und würden den Rahmen dieses Dokuments sprengen.

Der Test kann durch die Anwendung von Schallemissionen ergänzt werden, mit dem Ziel, Risswachstum zu erkennen, das während des Tests entstehen kann.

HSE verfügt über eine Guidance Note GS4 zur Sicherheit bei Druckprüfungen, die durch den Vertragsforschungsbericht CRR168: „Pressure Test Safety“, 1998, unterstützt wird.

Dies ist eine Technik zur Erkennung von Korrosion und Erosion und zur Messung der durchschnittlichen verbleibenden Wand.

Im Gegensatz zur Ultraschalldickenmessung misst es den durchschnittlichen Wandverlust über eine Fläche (Fußabdruck).

Eine Sendespule erzeugt einen magnetischen Impuls, der Wirbelströme innerhalb der Bauteilwand induziert.

Die Wirbelströme erzeugen wiederum einen zweiten Magnetimpuls, der von der Empfangsspule erfasst wird. Das System überwacht die Abklinggeschwindigkeit des Wirbelstromimpulses innerhalb der Stahlwand. Die durchschnittliche Dicke wird aus dem Vergleich der Übergangszeit bestimmter Signalmerkmale mit Signalen bekannter Kalibrierstücke abgeleitet.

Es ist wichtig, dass der Bediener Informationen über die Komponente erhält, damit die NDT-Ausrüstung korrekt eingerichtet und die Ergebnisse genau interpretiert werden können.

Diese Technik ist schnell anwendbar und kann durch nicht leitendes und nicht magnetisches Material (passiver Brandschutz, Beton) mit einer Dicke von bis zu 100 mm hindurch geprüft werden. Es eignet sich nur für niedriglegierte Stähle und ist nicht in der Lage, Fehler auf der Ober- und Unterseite zu unterscheiden.

Die Radioskopie ist eine digitale Version der Radiographie.

Das Bild wird nicht auf einem Film, sondern auf einem Strahlungsdetektor, beispielsweise einem Leuchtschirm, erzeugt und dann auf einem Fernseh- oder Computerbildschirm angezeigt. Oftmals arbeiten solche Systeme in Echtzeit und können eine kontinuierliche zerstörungsfreie Prüfung von Objekten ermöglichen. Die jüngsten Fortschritte bei Detektoren und Computertechnologie bedeuten, dass diese Systeme Vorteile gegenüber der herkömmlichen Film-ZfP-Technik bieten können.

Diese Technik bietet eine Alternative zur Wirbelstrom-ZfP für die Prüfung ferromagnetischer Rohre.

Die Technik überwacht das Magnetfeld, das durch induzierte Wirbelströme in einiger Entfernung von der Erregerspule erzeugt wird. Das System bietet eine schlechtere Auflösung und eine geringere Prüfgeschwindigkeit als ein Hochfrequenz-Wirbelstromtest. Die Technik reagiert sehr empfindlich auf eine allmähliche Wandverdünnung, die Erkennung einer lokalen Verdünnung erfordert jedoch spezielle Sonden und eine elektronische Steuerung.

Hierbei wird eine temporär erweichte Kunststofffolie auf die vorbereitete Oberfläche des Prüflings aufgebracht, so dass sich das Oberflächenprofil in die Folie einprägt.

Anschließend wird der Film entfernt und unter dem Mikroskop untersucht. Details wie Risse, Oberflächeneinschlüsse und Mikrostruktur können dann aus der Ferne des Pflanzenteils beobachtet werden. Es wird auch eine gedruckte Kopie der Ergebnisse erhalten.

Die Shearographie wird zur Erkennung und Charakterisierung von Delaminationen, Ablösungen und anderen Defekten in faserverstärkten Verbundwerkstoffen, Gummi und Gummi-/Metallteilen eingesetzt.

Der Vergleich zweier Sätze von Laserbildern, die vor und nach der Anwendung einer Last (Wärme, Zug, Druck, Vibration) erstellt wurden, die zu einer Verformung des Prüflings führt, ermöglicht die Berechnung der relativen Verformung an jedem Punkt des Objekts und verdeutlicht lokale Variationen in der Oberfläche Ablenkung. Lokale Variationen sind charakteristisch für die Defekte wie Delaminationen und Ablösungen.

Hierbei handelt es sich um eine Ultraschalltechnik, die die von der Kante eines planaren Defekts erzeugte gebeugte Welle nutzt, um solche Defekte zu erkennen und zu dimensionieren.

Die Größenbestimmung kann genau sein, da der Zeitunterschied zwischen den Signalen der Ober- und Unterkante zur Vorhersage der Größe verwendet wird. TOFD erfordert, dass zwei Ultraschallsonden, die als Sender und Empfänger fungieren, als Paar auf beiden Seiten einer Schweißnaht abgetastet werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Pulsecho-Techniken lässt es sich relativ schnell anwenden und es kann ein gedrucktes Bild erstellt werden. Infolgedessen ersetzt TOFD die Radiographie als bevorzugte ZfP-Schweißtechnik.

Allerdings weist TOFD eine Reihe von Nachteilen auf, die berücksichtigt werden müssen:

Eine Infrarotkamera oder ein Infrarotmonitor wird verwendet, um die tatsächliche Temperatur oder die Variation über einen Bereich der Oberfläche eines Pflanzengegenstands zu beobachten.

Schwankungen in der Wärmeübertragung durch die Wand können auf Wandverdünnung oder Kalkablagerungen zurückzuführen sein. Dies kann auf das Vorhandensein einer nassen Isolierung und mögliche Bedingungen für Korrosion unter der Isolierung (CUI) hinweisen.

Alternativ kann eine Wärmequelle verwendet werden, um die Oberfläche zu erwärmen und die Verteilung der Wärme zu beobachten.

Unerwartete Änderungen im Wärmefluss können zur Fehlererkennung genutzt werden.

Bei Behältern, die heiße oder kalte Flüssigkeiten enthalten, ist es möglich, den Flüssigkeitsstand im Gegenstand nichtinvasiv zu beobachten.

Die Größe des erkennbaren Defekts hängt von den optischen Parametern des Systems und der Auflösung der Kamera ab. Bei der Beurteilung der Ergebnisse muss der Emissionsgrad etwaiger Farben oder Beschichtungen auf dem Bauteil berücksichtigt werden. Auch Reflexionen des Sonnenlichts können die Messwerte verfälschen.

Die Technik ist berührungslos und es ist lediglich eine Sichtverbindung zur zu untersuchenden Oberfläche erforderlich. Es lässt sich schnell und einfach anwenden, kann jedoch nur Defekte und/oder Fehler erkennen, die eine Änderung des Wärmeflusses oder der Oberflächentemperatur des Artikels verursachen.

Diese Checkliste deckt den gesamten ZfP-Prozess von der Planung bis zur Ergebnisbewertung ab. Es ist unwahrscheinlich, dass es notwendig sein wird, die Checkliste von Anfang bis Ende anzuwenden. Es ist wahrscheinlicher, dass bestimmte Problembereiche oder kritische Bereiche ausgewählt und angegangen werden müssen. Fettgedruckte Kommentare helfen dabei, die Fragen zu lenken und die Antworten zu interpretieren.

Identifizierung von Pflanzenteilen, die eine zerstörungsfreie Prüfung erfordern.

Unterliegt die Anlage den Vorschriften für Drucksysteme?

Enthält die Anlage drucklose, aber gefährliche Flüssigkeit?

Wird eine spekulative ZfP durchgeführt, um unerwartete Schadensmechanismen zu identifizieren?

Die Fehlerbeschreibung wird durch die Fähigkeiten der angewandten Technik definiert.

Der Anlagengegenstand kann nur bei Erfüllung dieser Eignung mangelfrei übergeben werden.

Wie sind die Untersuchungsintervalle?

Was ist die Begründung für die Prüfungsintervalle?

Wenn Standardrichtlinien:

Wenn RBI:

Einstellung der Anlagenbesitzer zur ZfP.

Besteht eine ausreichende Unabhängigkeit zwischen der ZfP-Aktivität und den Produktions-/Betriebsfunktionen?

Spielt die NDT eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Sicherheit des Bauteils?

Werden weitere Schritte unternommen:

Ist sich der Anlagenbesitzer der Grenzen und Möglichkeiten der NDT bewusst?

Wird die Qualität der Ergebnisse in irgendeiner Weise überprüft?

Reagiert der Anlagenbesitzer auf die Ergebnisse?

Ist der Anlagenbesitzer ein informierter Kunde?

Gibt es ein zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem?

Gibt es Verfahren zur Kontrolle der Anstiftung und des Erwerbs von ZfP-Aktivitäten?

Gibt es Verfahren, die die Verwaltung und Anwendung der NDT abdecken?

Ist die Verantwortung für die Spezifikation und Kontrolle der NDT zwischen dem Anlagenbesitzer und dem NDT-Anbieter klar definiert?

Gibt es ein System zur Führung von Inspektionsaufzeichnungen?

Unter welchem ​​Qualitätssystem wenden die ZfP-Betreiber die ZfP an (das des Anlagenbesitzers oder das der ZfP-Unternehmen)?

Sind die ZfP-Unternehmen UKAS entweder für BS EN ISO/IEC 17025-Prüfungen oder BS EN 45004-Inspektion akkreditiert?

Gibt es eine Anforderungsspezifikation bzw. Fehlerbeschreibung?

Dies sollte Folgendes umfassen:

Entspricht die NDT einem nationalen oder internationalen Standard?

Die Genehmigung des Verfahrens durch einen Betreiber der Stufe 3 bedeutet, dass die Relevanz des Standards für den zu prüfenden Anlagenteil bewertet und für angemessen befunden wurde.

Für Drucksysteme sollte die ZfP-Methode im schriftlichen Prüfungsplan festgelegt werden.

Gibt es Hinweise auf Verfahren zur Anwendung der NDT?

Wem gehören sie [Anlagenbesitzer? ZfP-Anbieter?]

Passt das zur Aufgabenteilung?

Genehmigt ein Level 3 die Verfahren?

Ist das Verfahren, das durch ein anlagenspezifisches Verfahrensblatt ergänzt werden kann, ausreichend detailliert, um die anzuwendende Technik zu definieren?

Gibt es Beweise dafür, dass die QS- und ZfP-Verfahren umgesetzt werden?

Die Praxis kann von der Dokumentation abweichen.

Welche zusätzlichen Schritte wurden unternommen:

z. B. unterschiedliche ZfP-Techniken, wiederholte unabhängige Inspektionen oder Wiederholung der gesamten ZfP mit unterschiedlichem Personal oder mit unterschiedlichen ZfP-Techniken.

z. B. Fähigkeit, die durch Qualifizierung oder Auditierung mit unabhängigen Prüfern festgestellt wird, die Stichproben des geprüften Volumens wiederholen.

z. B. Begleitung der Inspektion durch unabhängige Dritte, Audits oder Maßnahmen, die im Best-Practice-Dokument aufgeführt sind.

Ist das NDT-Personal geschult und zertifiziert?

(z. B. entweder ein zentrales Zertifizierungssystem wie PCN oder ein arbeitgeberbasiertes Zertifizierungssystem wie ASNT)

Steht die NDT vor Ort unter der Aufsicht und Unterstützung eines Level-3-Betreibers?

Werden PCN-Qualifikationen durch berufsspezifische Schulungen für bestimmte Anwendungen der ZfP-Technik ergänzt?

Wenn für die Technik kein zentrales Zertifizierungssystem existiert, kann der ZfP-Anbieter oder der Anlagenbesitzer nachweisen, dass das Personal über ausreichende Erfahrung und Schulung in der Anwendung der Technik verfügt?

Weisen Berichte auf Einschränkungen bei der Anwendung der Technik hin?

Werden Änderungen an den Techniken aufgeführt, die für die jeweilige Anwendung erforderlich waren?

Werden ausreichend Parameter erfasst, um die Anwendung nachträglich beurteilen und ggf. wiederholen zu können?

Werden die Größenfehler bei den NDT-Messungen geschätzt?

Werden als Reaktion auf die erzielten Ergebnisse geeignete Maßnahmen ergriffen?

Wenn das Ergebnis ist, dass keine Mängel gefunden wurden, besteht unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit der ZfP-Technik und der Art der Mängel, die möglicherweise nicht gefunden wurden, möglicherweise dennoch Handlungsbedarf.

Wie werden die NDT-Ergebnisse bewertet?

Wenn Herstellungsakzeptanzkriterien verwendet werden, gibt es eine Rechtfertigung für deren Verwendung?

Sind sie sowohl mit dem Anlagengegenstand als auch mit der verwendeten ZfP-Technik kompatibel?

Wurden bei der Bewertung der NDT-Ergebnisse die Einschränkungen und Fehler berücksichtigt, die der angewandten Technik innewohnen?

Weitere Einzelheiten finden Sie im Informationsdokument der HSE zu Größenbestimmungsfehlern und deren Auswirkungen auf die Fehlerbewertung.

Wurde ein Kodex zur Bewertung von Mängeln und Verschlechterungen befolgt?

(BS7910:2000 / PD 6493:1980 / PD 6493:1991 / API 579)

Berücksichtigt der Code die Genauigkeit der NDT-Testmethoden?

Wenn nicht, welche Sorgfalt wird bei der Interpretation der Ergebnisse angewendet?

Alle Eingaben in die ECA sollten begründet werden.

Wurden Transienten oder schlimmere Betriebsbedingungen berücksichtigt?

Sind die Werte der Materialeigenschaften korrekt?

Welche Annahmen wurden getroffen?

Testen ist der Oberbegriff für die Messung einer Eigenschaft oder der Leistung eines Gegenstands, um zu beurteilen, ob er für seinen Zweck geeignet ist.

Inspektion ist ebenfalls ein allgemeiner Begriff, wird jedoch in Prozessanlagen im Zusammenhang mit der visuellen Beurteilung des Anlagenzustands verwendet.

Die Inspektion von Gefäßen auf mögliche innere Beschädigungen erfolgt traditionell von der Innenoberfläche aus, z. B. durch Sichtprüfung.

Dies kann sehr hohe Kosten verursachen, die mit dem Freigeben und Entleeren des Behälters, seiner Isolierung und seiner Vorbereitung für die Einfahrt verbunden sind. Die mechanischen Störungen, die mit der Vorbereitung des Tanks für die interne zerstörungsfreie Prüfung und der Wiederinbetriebnahme einhergehen, können sich gelegentlich negativ auf die zukünftige Leistung des Tanks auswirken. Außerdem kann die Umgebung innerhalb des leeren Tanks für den Zugang von Menschen gefährlich sein und erfordert zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen für die Arbeit in dem geschlossenen Raum.

NDT, die von außerhalb des Schiffes, also nicht-invasiv, ohne Aufbrechen des Sicherheitsbehälters durchgeführt werden, können die Betriebskosten erheblich senken.

Wenn sie anstelle der internen ZfP eingesetzt werden, sollte der Nachweis erbracht werden, dass sie in der Lage sind, die gleichen Erkennungs- und Größenanforderungen zu erfüllen. Dies kann in Form von Ergebnissen früherer invasiver und nicht-invasiver Inspektionen erfolgen, die eine gute Korrelation zeigen, oder in Form eines Berichts über die Leistungsfähigkeit der nicht-invasiven Inspektion, der mit früheren invasiven Ergebnissen verglichen werden kann.

Alternativ kann eine nicht-invasive ZfP zusätzlich zur internen ZfP vor einem Ausfall und bei kurzen Stillständen angewendet werden, um die Planung der internen ZfP zu unterstützen oder um sofortige Informationen über ein erkanntes potenzielles Problem bereitzustellen, ohne dass andere Abläufe beeinträchtigt werden.

Nicht-invasive ZfP-Techniken sind komplexer als die internen ZfP-Techniken und erfordern daher bessere Planungs-, Qualitätssicherungs- und Projektmanagementverfahren. Es ist wichtig, die Ziele der nicht-invasiven Inspektion anzugeben, da diese wahrscheinlich Auswirkungen auf die Herangehensweise an die ZfP haben werden.

HOIS2000 und Mitsui Babcock haben zwei Forschungsprojekte zur nicht-invasiven Inspektion durchgeführt.

Das HOIS-Projekt erstellte einen Entscheidungsbaum, um festzustellen, ob eine nicht-invasive Inspektion akzeptabel ist, und das Mitsui-Babcock-Projekt erläuterte detailliert die Anforderungen zur Gewährleistung einer zufriedenstellenden Inspektion. Die Ergebnisse beider Projekte werden von HSE geprüft, bevor sie als „Good Practice“-Dokumente anerkannt werden.

Bei der risikobasierten Inspektion handelt es sich um die Definition der ZfP-Anforderungen basierend auf dem Risiko, das von einem bestimmten Anlagenteil ausgeht.

Bei der Umsetzung eines risikobasierten Ansatzes müssen Sicherheitsbedenken Vorrang vor anderen Einflüssen wie Betriebsunterbrechungen und Verdienstausfällen haben. Der RBI-Ansatz identifiziert die potenziellen Schadensmechanismen und die erforderlichen Inspektionsintervalle: Hochrisikogegenstände, die eine häufige zerstörungsfreie Prüfung erfordern; Artikel mit geringem Risiko, die selten oder keine zerstörungsfreie Prüfung erfordern. Dies steht im Gegensatz zum gesetzlichen Ansatz, einheitliche Inspektionsintervalle unabhängig vom Ausfallrisiko festzulegen.

Um diesen Ansatz nutzen zu können, muss der Anlagenbetreiber nachweisen, dass die Risikobewertungs- und ZfP-Planungsprozesse effektiv und angemessen umgesetzt werden.

Der risikobasierte Ansatz erfordert, dass die Qualität und Richtigkeit der Informationen getestet und validiert wird.

Informationen über die Integrität der Anlage können aus der Konstruktion, den Betriebserfahrungen und ZfP-Aufzeichnungen sowie aus fundierten Kenntnissen über die Verschlechterungsmechanismen und die Geschwindigkeit, mit der die Verschlechterung fortschreiten wird, generiert werden. Der Ansatz ist unzuverlässig, wenn die für die Integritätsbewertung erforderlichen Schlüsselinformationen fehlen oder unsicher sind.

Anschließend kann die zerstörungsfreie Prüfung in angemessenen Abständen mithilfe von ZfP-Methoden geplant werden, die in der Lage sind, die Art und das Ausmaß der erwarteten Verschlechterung zu erkennen, um eine Beurteilung der aktuellen und zukünftigen Betriebstauglichkeit zu ermöglichen.

Anstatt die zerstörungsfreie Prüfung auf die Gesamtlänge der Schweißnähte oder die Anzahl der Komponenten anzuwenden, können die Kosten für die zerstörungsfreie Prüfung durch die Prüfung eines reduzierten Prozentsatzes oder einer Stichprobe der Elemente gesenkt werden.

Häufig wird ein Wert von 10 % verwendet. Dies hat nicht unbedingt eine wissenschaftliche Grundlage, wird jedoch als angemessener Betrag angesehen, der keine unangemessenen Kosten verursacht. Ein solcher Ansatz ist nur dann praktikabel, wenn die Ergebnisse der 10 % überprüften Daten legitim auf die 90 % übertragen werden können, die nicht überprüft wurden. Das heißt, wenn der Schadensmechanismus bei allen 100 % mit gleicher Wahrscheinlichkeit eintritt und wenn berechtigterweise davon ausgegangen werden kann, dass, wenn in den untersuchten 10 % keine Mängel festgestellt werden, auch in den übrigen 90 % keine Mängel vorliegen.

Dieser Ansatz ist nicht anwendbar, wenn der Schaden bevorzugt in einem Bereich gegenüber einem anderen auftreten kann oder wenn zufällige Mängel auftreten können.

Eine Prozessanlage enthielt zwei Edelstahlbehälter, die seit 21 Jahren in Betrieb waren. Der Inhalt der Gefäße war brennbar, leicht giftig und enthielt 500 ppm Chloride. Die Gefäße wurden 20 Zyklen pro Tag bei vollem Vakuum bis zu 15 psi betrieben. Sie enthielten einen Rührer, der in einem Teil des Prozesses verwendet wurde. Beide Schiffe wurden im Neuzustand hydraulisch auf 70 psi getestet, seitdem jedoch keinem Test mehr unterzogen.

Die Unternehmensphilosophie lautete „Leck vor Bruch“, aber man ging nicht davon aus, dass Edelstahl brechen würde. Es waren keine Leckerkennungsgeräte installiert und man vertraute darauf, dass die Anlagenbetreiber den Geruch wahrnahmen oder Tropfen beobachteten.

Die Anlagenbesitzer beauftragten eine kompetente Person einer großen Versicherungsgesellschaft, die das schriftliche Prüfungsschema (Written Scheme of Examination, WSE) für die Schiffe erstellte. Es gab keine Hinweise auf eine gemeinsame Entscheidungsfindung zwischen dem Anlagenbesitzer und der Versicherungsgesellschaft. Es wurde eine generische WSE eingesetzt. Dies folgte den SAFED-Richtlinien zur regelmäßigen Inspektion, die wie folgt festgelegt wurden:

Äußere Sichtprüfung, ergänzt durch eine Hammerprüfung alle 2 Jahre.

War das geeignet?

Die Kombination von Edelstahl und Chloriden wirft sofort Bedenken hinsichtlich der Möglichkeit von Spannungsrisskorrosion auf. Während die Risse wahrscheinlich von der Innenfläche ausgingen, konnte bei einer externen Untersuchung das Vorhandensein von Rissen durch die Wand festgestellt werden. Allerdings können Spannungsrisskorrosionsrisse sehr eng sein und mit bloßem Auge schwer zu erkennen sein. Der Hammertest bringt keinen Nutzen – wer weiß, wie ein gutes Gefäß klingen muss!

Während einer gründlichen Untersuchung eines der Schiffe forderte die sachkundige Person eine kleine Schweißreparatur an einer Außenschweißnaht und eine anschließende hydraulische Prüfung. Das Schiff entwickelte bei 40 psi Undichtigkeiten. Bei weiteren Untersuchungen des Schiffes wurden Tausende von Rissen in der Wand entdeckt. Der Behälter war im Betrieb nicht undicht geworden, da der Inhalt zu viskos war, um durch die engen Spannungsrisskorrosionsrisse zu gelangen.

Die zuständige Person hat die WSE für das 2. Schiff geändert:

War das geeignet?

Die Inneninspektion würde von dem kleinen Zugangsweg aus durchgeführt, während das Rührwerk noch angebracht ist.

Das gescheiterte Schiff wies die meisten Wandrisse im Boden auf. Dieser Bereich konnte mit dem zweiten Schiff vom Zugangsweg aus nicht inspiziert werden.

Inspektion von 10 % der Schweißnähte.

Das kaputte Schiff war durch Risse in der Hauptplatte und den meisten Schweißnähten sichtbar. Es gab keine Rechtfertigung dafür, die Prüfung nur auf Schweißnähte zu beschränken und nur 10 % davon zu prüfen.

Farbeindringprüfung mit rotem Farbstoff.

Aufgrund der Risse auf der Innenfläche bestand die Möglichkeit, dass die Risse mit Produkt gefüllt waren, und wenn dies der Fall gewesen wäre, wäre die Farbeindringprüfung nicht wirksam gewesen.

Spannungsrisskorrosion kann schwerwiegend sein, und wenn dies der Fall ist, würden die Farbeindringanzeigen die Mängel nicht erkennen lassen. Fluoreszierende Farbstoffe bieten eine höhere Empfindlichkeit und würden im engen, dunklen Raum des Gefäßes viel bessere Ergebnisse liefern.

Vorschrift 9 der Pressure Systems Safety Regulations 2000 schreibt vor, dass eine sachkundige Person die im Prüfplan enthaltenen Teile des Drucksystems innerhalb der im Plan festgelegten Intervalle untersucht. Die oben genannten Maßnahmen werfen die Frage auf: Wie kompetent war die kompetente Person? Haben sie die Schadensmechanismen und die Erkennungsanforderungen verstanden?

Die zuständige Person, die vom Anlagenbesitzer unabhängig war, hat den NDT-Experten ihres Unternehmens nicht in die Änderung der WSE einbezogen. Als der Sachverständige schließlich hinzugezogen wurde, schätzte dieser die Entdeckungswahrscheinlichkeit mit der angegebenen Methode auf weniger als 30 %. Bei einer Beschränkung der Inspektion auf nur 10 % der Schweißnähte betrug die Gesamtwahrscheinlichkeit, einen Riss in einer Schweißnaht zu erkennen, nur 3 %. Das ist unakzeptabel niedrig. Eine Erkennungswahrscheinlichkeit von nur 50 % kann für eine regelmäßig durchgeführte, unkritische Inspektion akzeptabel sein, während für eine sehr kritische Inspektion die Erkennungswahrscheinlichkeit bei etwa 95 % liegen müsste.

Bei der Untersuchung des zweiten Behälters wurden jedoch zwei Fälle von Spannungsrisskorrosion (SCC) festgestellt: einer um die Zugangsöffnung herum und ein sternförmiger Riss in der Platte. Die Düse wurde durch Schweißen repariert und der Behälter wurde hydraulisch auf 60 psi getestet. Der Sternriss sollte bei der nächsten Inspektion in einem Jahr überwacht werden. Es wurde keine weitere Überprüfung der WSE durchgeführt und das Schiff wurde wieder in Dienst gestellt. Die fachkundige Person, die das Schiff wieder in Betrieb genommen hat, war nicht der reguläre Gutachter für den Standort und es stellt sich die Frage, ob sie den Vorgang vollständig verstanden hat.

Als die schlechte Inspektion und die schnelle Wiederinbetriebnahme in Frage gestellt wurden, wurden die folgenden Ausreden vorgebracht:

Nur weil eine führende, kompetente Person das WSE zertifiziert, heißt das nicht, dass es ausreichend ist: Das WSE sollte genau unter die Lupe genommen und der Inhalt in Frage gestellt werden, wenn Zweifel an seiner Eignung bestehen.

Mehrere große LPG-Lagerbehälter standen nach zehnjähriger Nutzung zur ersten gründlichen Untersuchung an. Die Schiffe wurden gemäß BS 5500 Klasse 1 entworfen und gebaut, wobei die Radiographie zur Erkennung volumetrischer Defekte eingesetzt wurde. Die Größe dieser Schiffe erforderte, dass sie vor Ort gebaut wurden. Die Herstellung vor Ort hat den Nachteil, dass das Schweißen und die Inspektion dem Wetter ausgesetzt sind, und in ähnlichen Schiffen ist es zu Wasserstoffrissen (FHC) gekommen, die mit Röntgenaufnahmen nur sehr schwer zu erkennen sind.

Der Betreiber und die sachkundige Person wollten die Inspektionsstrategie auf eine nicht-invasive Inspektion umstellen, um Betriebsunterbrechungen zu vermeiden. Der Zeitraum zwischen den Inspektionen sollte nicht geändert werden.

Es ist gängige Praxis, solche Gefäße von innen zu inspizieren. Die Anwendung von NDT von außen, also nicht-invasiv, kann zu Kosteneinsparungen führen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Fremdinspektion die gewünschte Nachweisfähigkeit erreicht. Ein relevantes gemeinsames Forschungsprojekt der Industrie (Phase 1) kam zu dem Schluss, dass nicht-invasive Inspektionen am besten dort eingesetzt werden sollten, wo in der Vergangenheit invasive Inspektionen stattgefunden haben, um einen Vergleich der Ergebnisse der beiden Methoden zu ermöglichen.

In diesem Fall gab es keine Vorgeschichte, aber der Betreiber hatte ähnliche Schiffe an anderen Standorten und ging daher davon aus, dass er bereits Erfahrung mit möglichen Schadensmechanismen hatte.

War das geeignet?

Neben der Überprüfung auf Verschlechterung während des Betriebs dient die erste Inspektion auch dazu, nachzuweisen, dass das Schiff keine Mängel aufweist, die bei den Fertigungsinspektionen übersehen wurden und die zu Integritätsproblemen führen könnten. Die zuständige Person und der Betreiber legten keine Beweise dafür vor, dass die nicht-invasive Inspektion ihren Zweck erfüllte: Es lagen keine Ergebnisse früherer invasiver Inspektionen vor, die als Benchmark dienen könnten; Es gab keine Beweise dafür, dass die verwendeten nicht-invasiven Inspektionstechniken die gleiche Erkennungsfähigkeit bieten würden wie eine invasive Inspektion. Es wurden keine Beweise dafür vorgelegt, dass Wasserstoffrisse in der Herstellung, die nicht während der Herstellung festgestellt wurden, bei der wiederkehrenden Inspektion festgestellt werden würden.

Der Betreiber hat eine Reihe von Studien durchgeführt, um diese Bedenken auszuräumen. Es wurde eine detaillierte Untersuchung der LPG-Lieferkette durchgeführt, um festzustellen, ob möglicherweise Schwefelwasserstoff oder andere Spurenbestandteile vorhanden waren, die zu zusätzlichen Schadensmechanismen führen könnten.

Es wurde ein Teststück hergestellt, um die Hauptschweißung der Behälter mit einer Reihe von Fehlern zu simulieren, die Betriebsfehler und FHC darstellen. Auf das Teststück wurden verschiedene ZfP-Techniken angewendet, wobei die manuelle Ultraschallprüfung die besten Ergebnisse lieferte. Anschließend wurde ein Bediener für das Teststück qualifiziert.

Zur Bewertung der kritischen Rissgröße wurden an den Schiffen technische kritische Bewertungen durchgeführt. Die ECAs gingen von der Bruchzähigkeit des Materials aus. Da das Material bei -50 °C einen bestimmten Charpy-Wert aufwies, wurde dieser Wert in eine Bruchzähigkeit umgewandelt und für die Tieftemperaturanalyse verwendet. Ein LPG-Schiff muss in einem bestimmten, im LPGA-Verhaltenskodex festgelegten Temperaturbereich betrieben werden. Daher mussten Bewertungen der tolerierbaren Defektgröße bei verschiedenen Temperaturen und Drücken vorgenommen werden. Die Bruchzähigkeit bei anderen Temperaturen wurde aus sehr begrenzten Daten des Welding Institute ermittelt. Die Größe des tolerierbaren Defekts war recht gering, aber die NDT-Versuche hatten gezeigt, dass Defekte entdeckt werden konnten, die halb so groß waren wie die tolerierbare Größe.

Auf dem kleinsten Schiff wurde eine Probeinspektion durchgeführt. Um Zugang zu den Schweißnähten des Behälters zu erhalten, wurde eine mobile Plattform verwendet, wobei als Ziel die Inspektion von 10 % der Schweißnaht festgelegt wurde, in der Hoffnung, dass in der Zeit, in der die mobile Plattform verfügbar war, eine größere Abdeckung erreicht werden konnte. Zusätzlich sollte eine Magnetpulverprüfung im Bereich der Stützbeine durchgeführt werden.

Die Inspektion wurde bei starkem Wind durchgeführt und die Plattform war an zwei Tagen nicht nutzbar. Nur 10 % der Schweißnahtlänge wurden geprüft. Die Ergebnisse der Inspektion ergaben eine Reihe planarer Defekte, die die Ultraschall-Akzeptanzkriterien für die Herstellung übertrafen, aber kleiner als die maximal zulässige Größe waren.

War das geeignet?

Die zerstörungsfreie Prüfung des Schiffes wurde bei windigen Bedingungen von einer mobilen Plattform aus durchgeführt.

Während die Windgeschwindigkeit die Durchführung der Inspektion an drei Tagen zuließ, benötigt NDT eine stabile Arbeitsplattform, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.

Der ECA basierte auf wesentlichen Annahmen, die nur begrenzte Gültigkeit hatten. Die Bruchzähigkeit basierte auf Messungen an der Mutterplatte und wurde dann für die Tieftemperaturbewertung verwendet. Für die bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführten Bewertungen wurden die Daten der Ausgangsplatten aus einer begrenzten Datenbank entnommen, aus konservativen Gründen hätte jedoch ein unterer Grenzwert verwendet werden sollen. Wenn FHC aufgetreten wäre, wäre es in der Hitzeeinflusszone der Schweißnaht aufgetreten, was in der Arbeit nicht berücksichtigt wurde.

Bei den Inspektionen auf den anderen Schiffen wurde eine maschinelle Ultraschallprüfung eingesetzt, die nicht vom Wind beeinflusst wurde, und die Inspektionsdaten an einen Computer übermittelten, der später analysiert wurde. An jedem Behälter wurden nur 10 % der Schweißnahtlänge geprüft. In einem Fall war der Defekt 4 mm hoch, verglichen mit der maximal tolerierbaren Defekthöhe von 6 mm.

War das geeignet?

Der Einsatz maschineller Ultraschallprüfung stellte eine erhebliche Verbesserung gegenüber der manuellen Technik dar. Die Größenfehler der Inspektion wurden jedoch nicht berücksichtigt. Die Maßgenauigkeit der maschinellen Ultraschallprüfung hätte +/- 2 mm betragen. Dies bedeutet, dass die erkannten 4-mm-Fehler tatsächlich die maximal tolerierbare Größe von 6 mm haben könnten. Es wurde keine Begründung dafür gegeben, die Inspektion auf 10 % der Schweißnahtabdeckung zu beschränken, und diese wurde auch dann nicht ausgeweitet, wenn Mängel in der Nähe der tolerierbaren Größe festgestellt wurden.

Bitte beachten Sie, dass die zitierten Referenzen den Stand Juni 2003 haben: Die ursprüngliche Organisation sollte kontaktiert werden, um den Status und die aktuelle Version zu ermitteln.

Es gibt viele Leitfäden und Verhaltenskodizes zu Inspektion und ZfP. Diese beinhalten:

Informationen zu diesen britischen Standards finden Sie auf der BSI-Website.

Leitfäden des American Petroleum Institute.

Energieinstitut

Safety Assessment Federation – SAFed

Verband der Hersteller und Anwender technischer Geräte – EEMUA

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