NL2001883C2 - Werkwijze en inrichting voor ultrasone inspectie. - Google Patents

Description

Titel: werkwijze en inrichting voor ultrasone inspectie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor ultrasone inspectie van een fillet weid. De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor 5 ultrasone inspectie van een fillet weid. De uitvinding heeft verder betrekking op een inspectieresultaat.

Op fillet weids zoals de rondnaden van gedeelde T-stukken en reparatieschalen aan gasleidingen is goed ultrasoon handonderzoek nauwelijks mogelijk. Aangetoond is dat slechts een deel van de las onderzoekbaar is, en dat 10 defecten met relevante grootte niet of nauwelijks onderscheiden kunnen worden van op zich acceptabele kleine onvolkomenheden.

Het is een doel van de uitvinding om aan tenminste een van deze problemen tegemoet te komen.

Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze voor ultrasone inspectie van 15 een fillet weid, waarbij de werkwijze ultrasone inspectie met behulp van een eerste ultrasone phased-array taster omvat.

De uitvinding verschaft ook een inrichting voor ultrasone inspectie van een fillet weid, waarbij het apparaat is voorzien van een eerste ultrasone phased-array taster.

20 De uitvinding verschaft tevens een inspectieresultaat, zoals een rapport, verkrijgbaar door een werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding zal worden geïllustreerd aan de hand van de bijgaande, niet-lim'iterende, tekening, waarin: 25

Figuur 1 afmeting V van verjongde deel van de schaal toont;

Figuur 2 een prindpeschets van een referentieblokje toont;

Figuur 3 schatting van de oriëntatie van een 6 mm hoog fusiedefect toont;

Figuur 4 aanwezigheid van een diffractiesignaal toont; 30 Figuur 5 een diffractiesignaal over sprong toont;

Figuur 6 acceptatiecriteria toont; 2

Figuur 7 een foto van een pijp (links/onder), die deel kan uitmaken van een pijpleiding, en een splittee (rechts/boven), verbonden met een fillet weid die zich uitstrekt in een omtreksrichting van de pijp, toont;

Figuur 8 een voorbeeld van een phased array presentatie toont; 5 Figuur 9 een voorbeeld van een fabricagetekening voor een referentiestukje (20/22 mm) toont;

Figuur 10 een positie bepaling van indicatie toont;

Figuur 11 een overzichtsfoto van een 36”-splittee op onderzoekslocatie toont; Figuur 12 een scan opstelling Phased Array op onderzoekslocatie toont; 10 Figuur 13 onderzoeksresultaten RN 1 schaalzijde toont;

Figuur 14 onderzoeksresultaten RN 1 pijpzijde toont;

Figuur 15 onderzoeksresultaten RN 1 indicatie 1 toont;

Figuur 16 onderzoeksresultaten RN 1 indicatie 2 toont;

Figuur 17 onderzoeksresultaten RN 2 schaalzijde toont; 15 Figuur 18 onderzoeksresultaten RN 2 pijpzijde toont;

Figuur 19 onderzoeksresultaten RN 2 indicatie 1 (geometrische indicatie) toont; Figuur 20 onderzoeksresultaten RN 2 indicatie 2 toont;

Figuur 21 een positie bepaling van indicatie toont;

Figuur 22 een overzichtsfoto van een 36”-splittee op onderzoekslocatie toont; 20 Figuur 23 een scan opstelling voor Phased Array op onderzoekslocatie toont; Figuur 24 een probleem met een laskap op onderzoekslocatie toont;

Figuur 25 onderzoeksresultaten RN 1 schaalzijde toont;

Figuur 26 onderzoeksresultaten RN1 pijpzijde toont;

Figuur 27 onderzoeksresultaten RN 2 schaalzijde toont; en 25 Figuur 28 onderzoeksresultaten RN 2 pijpzijde toont.

Paragrafen 1-13 bevatten onder andere een beschrijving van gemechaniseerd ultrasoon onderzoek aan rondlassen van gedeelde T-stukken (Split-tees) en reparatieschalen (koolstofstalen leidingen), door middel van phased arrays, in 30 uitvoeringsvoorbeelden volgens de uitvinding.

3

Deze procedure is geldig voor ultrasoon onderzoek aan rondnaden van gedeelde T-stukken en reparatieechalen, voor pijpdiameters > 18”, pijp wanddikten tussen 8 en 22 mm en schaaldikten (indien van toepassing de dikte van het verjongde deel) tussen 10 en 25 mm. Een soortgelijke prodedure kan echter ook 5 gebruikt worden voor pijpdiameters < 18”, pijpwanddikten < 8 mm of > 22 mm, en/of schaaldikten < 10 mm of > 25 mm.

1. Algemene introductie

Van het ultrasone onderzoek met behulp van phased arrays, zoals 10 beschreven in deze procedure, is vastgesteld dat volumetrisch onderzoek wel mogelijk is. Daarnaast is hoogtebepaling van gedetecteerde onvolkomenheden met deze techniek (beperkt) mogelijk. Het onderzoek maakt bij voorkeur gebruik van sectorscans (pulsechotechniek).

Een doel van het in deze procedure beschreven onderzoek is het detecteren 15 en lokaliseren van lasgebreken alsmede het bepalen van de grootte (hoogte) ervan. Gedetecteerde indicaties worden bij voorkeur beoordeeld als relevant of niet-relevant. Relevante indicaties worden bij voorkeur weergegeven met zowel de lengte als de hoogte van de indicatie. Deze relevante indicaties worden met behulp van de geldende acceptatiecriteria beoordeeld als acceptabel of niet-20 acceptabel.

Het onderzoek wordt bij voorkeur uitgevoerd met twee identieke lineaire Phased Array tasters, die tegenover elkaar worden geplaatst aan weerszijden van de las (één op het pijpoppervlak en één op het oppervlak van de schaal).

De las wordt onderzocht met behulp van een mechanische scanner, geleid dm.v.

25 een geleideband om zodoende de tasters in één beweging langs de las te bewegen. Een hoeklas kan een voorbeeld zijn van een fillet weid.

2. NDO-personeel 2.1 De groepsleider, die het onderzoek uitvoert, kan: 30 - level 2-UT of een gelijkwaardig level bezitten, volgens EN 473.

4 aanvullend getraind te zijn in het gebruik en interpretatie van het phased array systeem.

2.2 De assistent, die bii het onderzoek helpt, kan: SKO level 1-UT of een gelijkwaardig level bezitten, volgens EN 473.

5 - getraind zijn in het bedienen van manipulatoren.

3. Apparatuur 3.1 Scanner

Voor het onderzoek wordt bijvoorbeeld de RTD Bandscan gebruikt. De scanner 10 voldoet bijvoorbeeld aan de volgende eisen: • Geleiding d.m.v. een stalen geleideband die aan pijpzijde naast de las wordt aangebracht; • In staat om minimaal 2 cardanisch opgehangen Phased Array tasters te geleiden, afstand tot de las individueel instelbaar; 15 · De scanner kan een hoogteverschil tussen de tasters overbruggen tot ca. 25 mm (dit komt overeen met de maximale (eventueel veijongde) schaaldikte); • Koppelmiddeltoevoer per taster; • Kabellengte tussen scanner en voertuig ca. 10 meter; 20 · De scanner is met een positiegever uitgerust, die de afstand meet op het oppervlak van de pijp; • Maximale scansnelheid 40 mm/sec.

3.2 Phased Array tasters

Twee identieke phased array tasters met wiggen kunnen worden gebruikt, met 25 bijvoorbeeld de volgende eigenschappen:

Type array : Lineair

Ultrasone frequentie : 10 MHz

Aantal elementen : 32

Elementbreedte 7 mm 30 Pitch : 0,31 mm

De taster kan worden gemonteerd op wiggen met de volgende eigenschappen: 5

Wigmateriaal : Rexolite (Cl = 2345 m/s)

Primaire wighoek : 35°

Tasterbouwnummer 07-1576 / 1577 of gelijkwaardig 3.3 Elektronica 5 Een phased array systeem met de volgende eigenschappen kan worden gebruikt:

Aantal kanalen : Minimaal 64 (geschikt voor het aansluiten van 2 tasters met elk 32 elementen) Aantal kanalen tegelijk actief : Minimaal 32 Visualisatie d.m.v. software : Sectorscan, van beide zijden

De apparatuur kan het gelijktijdig uitvoeren van sectorscans van twee zijden ondersteunen. Daarnaast kan pitch-catch mode worden ondersteund 10 (koppelingscontrole per taster, met een 0° hoek).

In figuur 8 is een voorbeeld van een sectorscan-registratie gegeven.

3.4 Controle van apparatuur

De apparatuur voldoet bij voorkeur aan RTD controleprocedure CP-31111 ’’Calibration check procedure for ultrasonic phased array equipment”, laatste 15 revisie.

3.5. Calibratie check van de encoder

Een testscan kan uitgevoerd worden over een bekende lengte. De op de display aangegeven verplaatsing komt overeen met de afgelegde weg op het pijpoppervlak, met een tolerantie van ± 2,5 %.

20 4. Mogelijke eisen te stellen aan het te onderzoeken object 4.1. Geometrie / bereikbaarheid van de las

Het profiel van het einde van de schaal is weergegeven in figuur 1 voor het geval op de schaal een verjonging is toegepast. Om plaats te bieden aan de taster bedraagt 25 de lengte van het verjongde deel (afmeting V in de figuur) bij voorkeur minimaal 30 mm.

6 4.2. Koppelxniddel en onnarvlakteconditie

Water of antivries kan worden gebruikt om de tasters akoestisch te koppelen met het schaal- respectievelijk pijpoppervlak in een omgevings-/ oppervlakte temperatuur van -15 tot +40 °C. In de winterperiode, bij gebruik van 5 antivries, wordt bij voorkeur een opvangbak gebruikt.

Het koppelmiddel wordt via de tasters tussen de tasters en het pijpoppervlak gevoerd.

Om een goed akoestisch contact te waarborgen tussen de tasters en het pijpmateriaal, is het aftastoppervlak bij voorkeur aan beide zijden van de las over 10 een breedte van minimaal 75 mm vrij zijn van lasspetters, coating en/of andere onvolkomenheden, die de koppeling kunnen verstoren. Ook worden bij voorkeur de langsnaden van zowel de pijp als de schaal t.b.v. een ongestoorde tasterloop over een afstand van minimaal 75 mm vlakgeslepen. De sluitlaag van de rondnaad die boven de splittee uitsteekt is bij voorkeur eveneens vlak geslepen t.b.v. een 15 ongestoorde tasterloop.

In het geval van een verjonging bedraagt deze afstand de lengte van de verjonging en de aangrenzende radius.

5. Lasidentificatie en coördinatensysteem 20 De te onderzoeken lassen kunnen zijn voorzien van een eenduidige identificatie, die kan worden ingegeven in het Phased Array systeem, zodat die samen met de meetresultaten wordt weergegeven.

De door het systeem gebruikte X-coördinaat is de laslengte vanaf het nulpunt bovenop de pijp of een nader te definiëren referentiepunt bij verticale 25 pijpverbindingen. De draairichting (= positieve X-richting) is rechtsom kijkend in de stroomrichting van het gas. Uitzonderingen kunnen worden vastgelegd in het Phased Array systeem onder "commentaar" en in het rapport.

6. Mogelijke instelling van de apparatuur 30 6.1. Basisinstellingen

De apparatuur kan als volgt worden ingesteld: 7

Aantal tegelijk actieve elementen : 32 voor beide tasters Sweeping range : 40 tot 70° in staal voor beide tasters

Hoek-increments : 2°

Middeling (averaging) : lx

Bemonsteringsfrequentie : 50 MHz

Frequentiefilters : Uitgeschakeld

Poortstart taster aan schaalzijde : 10 mm vanaf het inzendpunt

Poortlengte taster aan schaalzijde : 90 mm

Poortstart taster aan pijpzijde : 10 mm vanaf het inzendpunt

Poortlengte taster aan pijpzijde : 110 mm

Meetpuntdichtheid : 2 mm op de omtrek van de pijp

Scanlengte : Omtrek pijp plus een overlap van 100 mm 6.1. Hulpmiddelen gevoeligheidsinstfilling

De gevoeligheidsinstelling kan plaatsvinden door middel van een referentiestukje 5 volgens figuur 2. De werktekeningen voor dergelijke referentiestukjes kunnen worden gegenereerd door een geautomatiseerde module in Solid Edge, op basis van opgegeven pijp- en schaaldikte.

Figuur 2 geeft weer hoe de afmetingen door het Solid Edge model worden gekozen op basis van deze gegevens.

10 De “pijpdikte” en de "schaaldikte” van het te gebruiken referentiestukje liggen bij voorkeur zo dicht mogelijk bij de pijp- en schaaldikte van de te onderzoeken component. Afwijkingen van ten hoogste ± 5 mm zijn toegestaan.

Voor verschillende dikten van pijpwand en schaal zijn verschillende referentieblokjes beschikbaar. Indien geen referentieblokje aanwezig is waarvan 8 zowel de pijp- als de schaaldikte binnen de aangegeven tolerantie ligt, mogen twee blokjes worden gebruikt (separaat voor instelling van de taster aan schaal* en aan pijpzijde).

Voor alle referentieblokjes gelden bij voorkeur de volgende afepraken: 5 · A en E hebben een vaste waarde van 150 mm • De totale hoogte H is gelijk aan P+S+2 mm waarbij S de schaaldikte is (S komt niet in bovenstaande schets voor) • Geboorde gaten zijn cilindergaten, diameter 2 mm, 120° tophoek, diepte 25 mm 10 · Notches worden gemaakt d.m.v. vonkerosie, breedte lmm, lengte 20mm • Notchdiepte is 2mm voor pijpwanddikten < 15 mm, 2,5mm voor pijpwanddikten >15 mm, overeenkomstig de geldende aanvaardbaarheidscriteria (zie hoofdstuk 8) • Notches zodanig over de breedte verdeeld dat alle tussenruimten gelijk 15 zijn

• B + C + D = 2S

• B = 0,7 x S

• D = 0,4 x S

• C = ca. 1.0 x S (dit is de sluitpost en mag wat afwijken) 20 Figuur 9 geeft een voorbeeld van een fabricagetekening weer, zoals die op deze wijze is gegenereerd voor een pijpdikte van 20 en een schaaldikte van 22 mm.

6.2. Voorbeeld van gevoeligheids!nstelling en tasterolaatsing De gevoeligheidsinstelling is afgeleid van CSW-05-E “DGS methode”, met dien verstande dat niet een 2 mm vlakbodemboring, maar een 2 mm hoge groef als 25 referentiereflector wordt gebruikt.

Instelling taster aan schaalzijde: • Bepaal het inzendpunt van de taster bij een inzendhoek van 50°.

• Bepaal de optimale positie van de taster op het referentieblokje (schaalzijde). Deze positie komt overeen met het optimaal aanstralen 30 van reflector X (figuur 2) met de 50° bundel over VS sprong.

9 • Bij een schaaldikte van 16 mm zal hierbij de voorkant van de taster liggen ter plaatse van de overgang tussen schaal en lasmateriaal • Bij dikkere schalen wordt de taster naar achteren geplaatst om optimale reflectie bij 50° te bereiken; in het geval van beperkte ruimte 5 (als er een verjonging aanwezig is) is dit misschien niet haalbaar, maar wordt de taster bij voorkeur zover als mogelijk is naar achteren geplaatst (daarom is de taster voorzien van een schuine kant aan de achterzijde) • Bij dunnere schalen wordt de taster naar voren geplaatst. De 10 toelaatbare maximum afstand waarover de taster naar voren mag worden geplaatst (“overhang'’) is 7 mm. Dit is om zeker te stellen dat de complete bundel in het materiaal treedt.

• Vanuit de optimale positie wordt de maximale reflectie van groef X ingesteld op 80% BSH +6 dB. Deze waarde wordt Hr genoemd 15 (referentie-amplitude).

• Er wordt zeker gesteld dat de boringen bij deze gevoeligheid zichtbaar zijn. De amplitude is zuiver indicatief.

• Na de calibratie wordt de ingestelde gevoeligheid gedocumenteerd d.m.v. een calibratiescan op het referentieblokje met de betreffende 20 taster.

• Bij het inbouwen van de taster in de scanner wordt de positie van de taster voor het verschil in wanddikte tussen referentieblokje en schaal gecorrigeerd (de verjongde dikte is maatgevend): naar voren bij dunnere schaal, naar achteren bij dikkere schaal. Dit om zeker te 25 stellen dat defecten van het type X nog steeds met de 50° bundel optimaal worden aangestraald. De correctie c in mm bedraagt Ad * tg 50° ofwel 1,2 * Ad, waarbij Ad het verschil in wanddikte in mm is.

• Gevoeligheidscorrectie wordt later beschreven (transfermeting).

• Correctie voor de verschillen in geluidsweg in de wig voor de 30 verschillende hoeken (“apodization”) wordt niet toegepast.

10

Instelling taster aan pijpzijde: • Bepaal het inzendpunt van de taster bij een inzendhoek van 50°.

• Bepaal de optimale positie van de taster op het referentieblokje (pijpzijde). Deze positie komt overeen met het optimaal aanstralen 5 van reflector Z (figuur 2) met de 50° bundel over hele sprong.

• Bij de dunste pijp (8 mm) zal de taster dan tegen de las aanliggen (haal hem anders zover naar achteren als nodig is), bij grotere dikten staat hij verder naar achteren.

• Vanuit de uiteindelijke positie wordt de maximale reflectie van groef Z

10 ingesteld op 80% BSH +12 dB. Deze waarde wordt Hr genoemd (referentie-amplitude).

• Er wordt zeker gesteld dat de reflectie van de boringen bij deze gevoeligheid zichtbaar zijn. De amplitude is zuiver indicatief • Na de calibratie wordt de ingestelde gevoeligheid gedocumenteerd 15 d.m.v. een calibratiescan op het referentieblokje met de betreffende taster.

• Bij het inbouwen van de taster in de scanner wordt de positie van de taster voor het verschil in wanddikte tussen referentieblokje en pijp gecorrigeerd: naar voren bij dunnere pijp (indien mogelijk), naar 20 achteren bij dikkere pijp. Dit om zeker te stellen dat defecten van het type Z nog steeds met de 50° bundel optimaal over sprong worden aangestraald. De correctie c in mm bedraagt 2 * Ad * tg50° ofwel 2,4 * Ad, waarbij Ad het verschil in pijp in mm is.

• Gevoeligheidscorrectie wordt later beschreven (transfermeting).

25 · Correctie voor de verschillen in geluidsweg in de wig voor de verschillende hoeken (“apodization”) wordt niet toegepast.

Gevoeligheidscorrectie d.m.v. transfermeting: • Voorafgaande aan het inbouwen van de tasters wordt een transfermeting 30 uitgevoerd.

11 • Plaats beide tasters in hun voor het referentieblokje optimale positie tegenover elkaar.

• Indien voor de gevoeligheidsinstelling twee verschillende blokjes werden gebruikt, kies voor de transfermeting het blokje waarvan de som van 5 pijpdikte en schaaldikte het dichtst bij de som van pijp- en schaaldikte van de te onderzoeken component komt.

• Van beide tasters word de hoek gevarieerd om het transfersignaal te optimaliseren (beide hoeken blijven wel hetzelfde).

• Noteer de amplitude van het transfersignaal (A).

10 · Na het inbouwen van de taster wordt opnieuw de hoek van beide tasters gevarieerd om het transfersignaal te optimaliseren (beide hoeken hetzelfde). Laat de scanner lopen over een afstand van b.v. 100 mm en noteer de gemiddelde echohoogte (B).

• Het verschil tussen A en B is de transfercorrectie. Deze wordt op beide 15 tasters toegepast.

Koppelingscontrole:

Op beide tasters wordt een loodrechte bundel ingesteld (0°) als koppelingscontrole. Als alternatief mag de doorstralings- (transfer-) echo 20 worden gebruikt.

7. Mogelijke uitvoering van het onderzoek

Nadat het Phased Array systeem is ingesteld en de tasters zijn ingebouwd, kan worden vervolgd met: 25 · Breng de geleideband aan, positioneer de scanner op de pijp, daar waar het nulpunt ligt en controleer de tasterafstand en of de tasters goed aanliggen.

• Schakel de toevoer van het koppelmiddel in.

• Schakel nu het systeem in en laat de las scannen, met een snelheid van 30 max. 40 mm/sec., doch in elk geval niet zo snel dat data wordt gemist.

• Scan de las volledig, met een overlap van 100 mm.

12 • Indien nodig mogen de scans met beide tasters apart worden gemaakt.

• Indien de scan een indicatie met amplitude > 100 % BSH bevat, dan wordt de scan bij voorkeur met een lagere gevoeligheid opnieuw gescand om de hoogte van de amplitude te kunnen bepalen.

5 8. Voorbeeld van interpretatie van het resultaat 8.1. Doel interpretatie

Het doel van de interpretatie is bij voorkeur tweeledig: • het vaststellen van de aanwezigheid van relevante indicaties.

10 · het karakteriseren en bepalen van de hoogte van gevonden defecten.

Daarbij wordt de gemeten hoogte van een eventueel defect in millimeters vergeleken met die van de referentiereflector (2 mm hoge groei).

Vaststellen van indicaties en hoogtebepaling geschiedt met name op de IS volgende plaatsen:

Defectlocatie Met welke taster vaststellen Referentiereflector

Fusielijn schaal — Taster aan schaalzijde Groef X

las (onder)

Fusielijn schaal - Taster aan schaalzijde Groef Y

las (boven)

Groot fusiedefect Taster aan schaalzijde Afecherming geometriesignaal

Underbead crack Taster aan pijpzijde Groef Z

Defecten in het Beide tasters Boring in het lasvolume lasmidden • Stel vast of indicaties al of niet van geometrie afkomstig zijn.

• Niet-geometrische indicaties zijn relevante indicaties: deze worden bij 20 voorkeur geëvalueerd vanaf een echohoogte van 20 % BSH (na aftrek van de scangevoeligheid).

13 8.2. Mogeliike karakterisatie en sizing van indicaties op de fusieliin tussen schaal en las Er wordt vastgesteld: • of al of niet een diffractiesignaal van de fouttip wordt verkregen; 5 · wat bij benadering de oriëntatie van het defect is; • of we met een klein of groot defect te doen hebben.

De oriëntatie wordt vastgesteld door na te gaan in welk hoekbereik de grootste reflectie plaatsvindt (defecten aan de fusielijn schaal - las). Zie figuur 3 (waarin een 6 mm hoog defect als voorbeeld is gebruikt). Bij een foutoiiëntatie 10 onder 0° (loodrecht op het oppervlak) zal vooral het hoekeffect overheersen, opgevangen met hoeken rond 45°. Bij een foutoriëntatie van ongeveer 45° zal vooral het vlak van de fout overheersen, eveneens opgevangen met hoeken rond 45°, maar over een kleiner hoekbereik (als gevolg van het lichteffect van de spiegelende fout). Een fout georiënteerd volgens een hoek halverwege tussen 0 en 45° wordt vooral 15 met hoeken in de hogere range gedetecteerd.

Voor een fusiedefect tussen schaal en las geldt, dat een klein defect aanwezig is als geconcludeerd wordt dat het verticaal is georiënteerd, geen diffractiesignaal aanwezig is en het geometriesignaal niet is onderbroken.

In zulke gevallen wordt voor een benadering van de fouthoogte de amplitude 20 gebruikt. Een amplitude gelijk aan de corresponderende groef (X of Z) betekent een hoogte van 2 mm. Een kleiner signaal betekent een hoogte van < 2 mm.

Als een diffractiesignaal wordt verkregen, wordt dit bij voorkeur gebruikt om de hoogte te bepalen.

Figuur 4 geeft een voorbeeld van een hoekeffect-signaal (het tweede signaal 25 op het A-beeld) gecombineerd met een diffractiesignaal (het eerste signaal).

Bij voorkeur wordt getracht de afstand in looptijd tussen het hoeksignaal en het diffractiesignaal te meten in het A-beeld van één enkele hoek. Dit verhoogt de nauwkeurigheid (verschillende hoeken hebben verschillende looptijden in de wig, dat maakt combinatie van signalen uit verschillende bundels onnauwkeurig). De 30 fouthoogte wordt berekend uit dit looptijdverschil, gedeeld door de cosinus van de betreffende hoek.

14

Als een defect ter plaatse van groef X zo groot is dat zijn diffractiesignaal niet meer kan worden gezien, zelfs niet met de vlakste hoek (70°), kan gebruik worden gemaakt van een diffractiesignaal dat over sprong wordt gevonden (het tweede signaal in figuur 5).

5 8.3. Karakterisatie en sizing van indicaties aan niipziide (underbead crack)

Bij voorkeur wordt vastgesteld: • of al of niet een diffractiesignaal van de fouttip wordt verkregen • wat bij benadering de oriëntatie van het defect is • of we met een klein of groot defect te doen hebben.

10 Voor een underbead defect geldt, dat een klein defect aanwezig is als geen diffractiesignaal aanwezig is en het defect niet wordt gevonden met de taster aan schaalzijde (aan de overkant dus).

In zulke gevallen wordt voor een benadering van de fouthoogte de amplitude gebruikt. Een amplitude gelijk aan de corresponderende groef (Z) betekent een 15 hoogte van 2 mm. Een kleiner signaal betekent een hoogte van < 2 mm.

Als een diffractiesignaal wordt verkregen, wordt dit bij voorkeur gebruikt om de hoogte te bepalen.

8.4. Lenetebepaling van defecten 20 Lengtebepaling van defecten geschiedt bij voorkeur volgens de amplitude-halfwaardemethode.

9. Acceptatiecriteria

Acceptatiecriteria worden bij voorkeur gebaseerd op de geldende standaard voor 25 de aanvaardbaarheid van lasonvolkomenheden.

Omdat het Phased Array onderzoek een fouthoogte als uitkomst kan hebben, en in die zin vergelijkbaar is met ToFD, zijn de aanvaardbaarheidscriteria bijvoorbeeld identiek aan die voor het ToFD-onderzoek.

30 De aanvaardbaarheidscriteria voor lasonvolkomenheden luiden bijvoorbeeld (zie figuur 6): 15

Maximaal toegestane lengte

Nominale ({max) wanddikte en hoogte h van defecten (mm) dd -

Uittredende defecten (mm) ____

Ivaax., h3 h$ ImtOL, hl hl 8.0 < dd ^ 15,0 Tdi "i[Ö Ά D < 300 Tfi 15.0 <dd< 25, 2-dk 2,5 300 1,0 0 5 Defecten van het type X, Y en Z worden als uittredend beschouwd.

Verder kan gelden:

Een groep indicaties, waarvan de individuele indicaties acceptabel zijn, is alleen acceptabel mits aan alle volgende voorwaarden is voldaan: a) De afstand tussen opeenvolgende indicaties in langsrichting van de 10 las is groter of gelijk aan de gemiddelde lengte van de indicaties.

b) De afstand tussen twee opeenvolgende indicaties in de dikterichting van de las is groter of gelijk aan de hoogte van de hoogste indicatie plus 50 %.

c) Er geen twee of meer boven elkaar liggende defecten met een hoogte 15 van ieder meer dan 1,5 mm aanwezig zijn, ongeacht positie in breedteligging van de las.

d) De som van de lengten van de individuele indicaties is kleiner of gelijk aan 7 da gemeten over enige lengte van Va D tot maximaal 300 mm in langsrichting van de las.

20 Indicaties die niet aan de bovenstaande voorwaarden ad a), ad b) en ad c) voldoen, worden bij voorkeur behandeld als één indicatie. De defect afmetingen ("h" en '7") kunnen dan worden gemeten inclusief de afstand tussen de indicaties en de tabel kan worden gebruikt voor de evaluatie.

16

Indien fouthoogtebepaling met Phased Array onmogelijk is, kunnen de volgende criteria gelden: - Iedere reflectie van meer dan 80 % BSH is afkeur bij een lengte-overschrijding van 10 mm, ongeacht ligging en positie van de las.

5 - Indien reflectiewaarden liggen tussen 40 % en 80 % BSH, wordt de hoogte van de indicatie gelijk genomen als ha en de toelaatbare lengte is gelijk aan Imax, h3.

- Indien de reflectiewaarden liggen tussen 20 % en 40 % BSH, worden de indicaties bekeken als h\ en de toelaatbare lengte is gelijk aan /max, hi.

10 - Voor de lengtebepaling wordt de amplitude-halfwaardemethode aangehouden.

Indicaties in het volume van de las worden gerapporteerd bij een amplitude > 20% BSH, wanneer hun lengte > 10 mm bedraagt.

15 10. Rapportage

De resultaten van het onderzoek kunnen worden gerapporteerd in het onderstaande' formaat.

Relevante indicaties in een scan kunnen worden gerapporteerd met hun omtrekspositie op het pijpoppervlak en hun positie in diepterichting.

20

ILas Xi Xa 1 Zi Taster h Amplitude Positie Acc/NA

identific [mm] [mm] [mm] [mm] hoek [mm] [% BSH] van a tie [°] indicatie nummer

Acc. = acceptabel; N.A. = niet-acceptabel; ntb = niet te bepalen; geom. = geometrische indicatie

Voorts omvat het rapport bij voorkeur: 25 17 • datum van onderzoek • namen en kwalificaties van de onderzoekers • gebruikte apparatuur • lasnummer / nulpunt 5 · diameter • wanddikte van pijp en schaal 11. Voorbeeld

Figuur 7 toont een foto van een pijp (links/onder), die deel kan uitmaken van een 10 pijpleiding, en een splittee (rechts/boven), verbonden met een fillet weid die zich uitstrekt in een omtreksrichting van de pijp. In dit voorbeeld heeft een pijpdeel van de splittee bij de fillet weid een grotere diameter dan een pijpdeel van de pijp bij de fillet weid. De splittee kan bijvoorbeeld worden beschouwd als een gedeeld T-stuk of een gedeelde mof, bijvoorbeeld ten behoeve van een aftakking.

15 12. Uitvoeringsvoorbeeld: inspectie van de rondnaden van de 36” split-tee t.b.v. afsluiter 1.

Samenvatting van de resultaten: Tijdens het Phased Array onderzoek aan RN 1 en RN 2 is er één indicatie in RN 1 waargenomen die tot afkeur van de las leidt, 20 RN 2 is daar in tegen acceptabel volgens de procedure.

12.1 Aanleiding

Er is een Pilot project gestart. De Rondnaden van de 36”-splittee worden met behulp van het Phased Array onderzoek onderzocht.

Het onderzoek wordt uitgevoerd met de ultrasone Phased Array techniek. 25 12.2 Onderzoeksprogramma

Het onderzoeken van de rondnaden van de 36” split-tee t.b.v. afsluiter 1 middels Phased Array.

Afwijkingen onderzoeksprogramma : Nee 18 12.3 Uitvoering 12.3.1 Onderzoeksprocedure

Toegepaste onderzoeksprocedure : UT-07147, rev. 3 (draft) Afwijkingen op de procedure: : Geen 5 12.3.2 Objectgegevens

Type object : Split-tee

Object-identificatie : Leiding t.b.v. afsluiter 1

Materiaal : C-staal

Wanddikte schaal : 20 mm

Wanddikte leiding : 14 mm

Diameter leiding : 36”

Oppervlakte temperatuur : 15 °C.

Oppervlakte conditie : Geborsteld

Coating : Nee 12.3.3 Apparatuurgegevens en instellingen

Gebruikte apparatuur : TD Focus Scan Registratie nr. : SN006 9

Calibratie vervaldatum :

Software versie : TD-scan 17.00

Manipulator type : Bandscan Registratie nr. : 001

Referentieblok : P20-S22 Registratie nr. : P20- S22

Instelling gevoehgheid schaal : 80 % BSH + 6 dB op groef X met 50° bundel

Instelling gevoehgheid leiding : 80 % BSH + 12 dB op groef Z met 50° bundel

Koppelmiddel : Water

Taster afstand schaalzijde : 24 mm

Taster afstand leidingzijde : 36 mm

Frequentie en elementen 10 MHz - 32 elementen Registratie nr. : 07- echaal 1577 19

Frequentie en elementen : 10 MHz - 32 elementen Registratie nr. : 07- leiding 1576 12.3.4 Onderzoekslocaties

Bij de rondnaden van de 36” splittee zijn middels Phased Array onderzoek onderzocht. De langsnaad aan de onderzijde van de splittee is als nulpunt 5 aangehouden. De scanrichting en de nummering van de lassen is in de figuren 11-20 aangegeven.

De foto’s zijn in de figuren 11 en 12 toegevoegd.

12.4 Resultaten

Tijdens het Phased Array onderzoek aan RN 1 en RN 2 is er één indicatie in RN 10 1 waargenomen die tot afkeur van de las leidt, RN 2 is daar in tegen acceptabel volgens de procedure.

De resultaten van het onderzoek zijn opgenomen in onderstaande tabel: ILas identificatie Xi Xa 1 Zi tasterhoek h Amplitude Positie van AccVNA.

nummer [mm] [mm] [mm] [mm] [°] [mm] {% BSH] indicatie RN 1 192 218 "SS 19,5 52 ntb ~25 X Arc!

400 1030 630 18,0 52 ntb 60 X NA

RN 2 552 1066 514 20,0 40 ntb 48 X (geom.) Acc! 610 630 2Ö 18.0 54 ntb "24 X Acc!

Acc. = acceptabel; N.A. = niet-acceptabel; ntb = niet te bepalen; geom. = geometrische indicatie 15

De Phased Array-scans zijn uitgeprint en toegevoegd in de figuren 13-20.

De schaal aan RN 2 zijde is waarschijnlijk verjongd aan de binnenzijde. Dit is dan ook beoordeeld als zijnde geometrische indicatie.

12.5 Aanbeveling 20 Geen 13. Uitvoeringsvoorbeeld: Inspectie van de rondnaden van de 30” split-tee t.b.v. afsluiter 2.

20

Samenvatting van de resultaten: Tijdens het Phased Array onderzoek aan RN 1 en RN 2 zijn er geen indicaties waargenomen die tot afkeur van de lassen leidt. Beide lassen zijn dan ook acceptabel volgens de procedure.

13.1 Aanleiding 5 Er is een Pilot project gestart. De Rondnaden van de 30”-splittee worden met behulp van het Phased Array onderzoek onderzocht.

Het onderzoek wordt uitgevoerd met de ultrasone Phased Array techniek.

13.2 Onderzoeksprogramma

Het onderzoeken van de rondnaden van de 30” split-tee t.b.v. afsluiter 2 middels 10 Phased Array.

Afwijkingen : Ja, door het uitsteken van de laskap boven de onderzoeksprogramma verjonging lag de taster op de schaal niet goed aan waardoor deze niet 100 % is afgedekt (zie figuur 24).

13.3 Uitvoering 13.3.1 Onderzoeksprocedure 15

Toegepaste onderzoeksprocedure : UT-07147, rev. 3 (draft)

Afwijkingen op de procedure: : Geen 13.3.2 Objectgegevens

Type object : Split-tee

Object-identificatie : Leiding t.b.v. afsluiter 2

Materiaal : C-staal

Wanddikte schaal : 15 mm

Wanddikte leiding : 18 mm

Diameter leiding : 30” 21

Oppervlakte temperatuur : 15 °C Oppervlakte conditie : Geborsteld Coating : Nee 13.3.3 Apparatuurgegevens en instellingen

Gebruikte apparatuur : TD Focus Scan Registratie nr. : SNOO

69

Calibratie vervaldatum

Software versie : TD-scan 17.00

Manipulator type : Bandscan Registratie ar. : 001

Refersntieblok : P20-S22 Registratie ar. : P20- S22

Instelling gevoeligheid schaal : 80 % BSH + 6 dB op groef X met 50° bundel

Instelling gevoeligheid leiding : 80 % BSH + 12 dB op groef Z met 50° bundel

Koppelmiddel : Water

Taster afstand schaalzijde : 24 mm

Taster afstand leidmgzqde : 36 mm

Frequentie en elementen schaal 10 MHz - 32 elementen Registratie nr. : 07-1577

Frequentie en elementen leiding 10 MHz - 32 elementen Registratie nr. : 07-1676 5 13.3.4 Onderzoekslocaties

Bij de rondnaden van de 30” splittee zijn middels Phased Array onderzoek onderzocht. De langsnaad aan de onderzijde van de splittee is als nulpunt aangehouden. De scanrichting en de nummering van de lassen is in de figuren 22-28 aangegeven.

10 De foto’s zijn in de figuren 22-24 toegevoegd..

13.4 Resultaten

Tijdens het Phased Array onderzoek aan RN 1 en RN 2 zijn er geen indicaties waargenomen die tot aikeur van de lassen leidt. Beide lassen zijn dan ook acceptabel volgens de procedure.

15

De resultaten van het onderzoek zijn opgenomen in onderstaande tabel: 22

Las Xi Xi 1 Zi tasterhoek h Amplitude Positie van AccTNA

identificatie [nun] [mm] [mm] [mm] [°] [mm] [% BSH] indicatie nummer RN 1 Acc! RN 2 Acc.

Acc. = acceptabel; NA. = niet-acceptabel; ntb = niet te bepalen; geom. = geometrische indicatie 5

De Phased Array-scans zijn uitgeprint en toegevoegd in de figuren 25-28.

13.5 Aanbeveling

Om de las volledig te kunnen onderzoeken vanaf de schaalzijde wordt in het vervolg, als dit mogelijk is, de uitstekende laslaag die boven de verjonging 10 uitkomt bij voorkeur verwijderd (zie figuren 22-24).

Claims (14)

1. Werkwijze voor ultrasone inspectie van een fillet weid, waarbij de werkwijze ultrasone inspectie met behulp van een eerste ultrasone phased-array 5 taster omvat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1. waarbij de fillet weid een verbinding vormt tussen een eerste pijpelement en een tweede pijpelement, waarbij de werkwijze de volgende etappen omvat: 10 a) uitvoeren van een eerste pulse-echo sector scan langs een eerste deel van een dwarsdoorsnede van de fillet weid met behulp van de eerste ultrasone phased-array taster, welke is gepositioneerd nabij het oppervlak van het eerste pijpelement, leidend tot een eerste scanresultaat; b) uitvoeren van een tweede pulse-echo sector scan langs een tweede deel van 15 de dwarsdoorsnede van de fillet weid met behulp van een tweede ultrasone phased-array taster, welke is gepositioneerd nabij het oppervlak van het tweede pijpelement, leidend tot een tweede scanresultaat, waarbij de tweede ultrasone phased-array taster eventueel wordt gevormd door de eerste ultrasone phased-array taster, en waarbij bij voorkeur het eerste en het tweede deel van de 20 dwarsdoorsnede tezamen de gehele dwarsdoorsnede van de fillet weid omvatten; en c) analyseren van het eerste en het tweede scanresultaat voor het bepalen van het al dan niet aanwezigheid zijn van een defect nabij de dwarsdoorsnede.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, welke het herhaald uitvoeren van de stappen a)-c) omvat, en verder de stap omvat: d) verplaatsen van de eerste phased-array taster langs het eerste oppervlak en verplaatsen van de tweede phased-array taster langs het tweede oppervlak, in een omtreksrichting van het eerste of tweede buiselement, voor het scannen 30 langs een veelvoud van dwarsdoorsnedes van de fillet weid. 2001883

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, welke de stap omvat: e) localiseren van het defect in de fillet weid.

5. Werkwijze volgens een der conclusies 2-4, welke de stap omvat: 5 f) bepalen van een afmeting van het defect in de fillet weid, bij voorkeur gevolgd door het vergelijken van de afmeting van het defect met vooraf vastgestelde acceptatiecriteria.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 2-5, waarbij het eerste pjjpelement 10 wordt gevormd door een pijp, die bij voorkeur onderdeel is van een pijpleiding, en het tweede pijpelement wordt gevormd door een splittee of een réparatieschaal voor de pijp.

7. Inrichting voor ultrasone inspectie van een fillet weid, waarbij het 1S apparaat is voorzien van een eerste ultrasone phased-array taster.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de fillet weid een verbinding vormt tussen een eerste pijpelement en een tweede pijpelement, waarbij de inrichting omvat: 20 a) de eerste ultrasone phased-array taster, ingericht voor het uitvoeren van een eerste pulse-echo sector scan langs een eerste deel van een dwarsdoorsnede van de fillet weid, waarbij de eerste ultrasone phased-array taster in gebruik is gepositioneerd nabij het oppervlak van het eerste pijpelement, leidend tot een eerste scanresultaat; 25 b) een tweede ultrasone phased-array taster, ingericht voor het uitvoeren van een tweede pulse-echo sector scan langs een tweede deel van de dwarsdoorsnede van de fillet weid, waarbij de tweede ultrasone phased-array taster in gebruik is gepositioneerd nabij het oppervlak van het tweede pijpelement, leidend tot een tweede scanresultaat, waarbij bij voorkeur het eerste en het tweede deel van de 30 dwarsdoorsnede tezamen de gehele dwarsdoorsnede van de fillet weid omvatten; en 2001883 c) een verwerkingseenheid voor het analyseren van het eerste en het tweede scanresultaat voor het bepalen van het al dan niet aanwezigheid zijn van een defect nabij de dwarsdoorsnede.

9. Inspectieresultaat, zoals een rapport, verkrijgbaar door een werkwijze volgens een der conclusies 1-6.

10. Werkwijze voor ultrasone inspectie van een pijpsegment met een getrapte diameter, waarbij het pijpsegment een eerste pijpdeel omvat met een eerste 10 diameter en een tweede pijpdeel met een grotere, tweede diameter, waarbij de werkwijze de volgende etappen omvat: a) positioneren van een eerste ultrasone phased-array taster op het eerste pijpdeel en het uitvoeren van een eerste pulse-echo sector scan langs een eerste deel van een dwarsdoorsnede van het pijpsegment, bij voorkeur in de richting 15 van het tweede pijpdeel, leidend tot een eerste scanresultaat; b) positioneren van een tweede ultrasone phased-array taster op het tweede pijpdeel en het uitvoeren van een tweede pulse-echo sector scan langs een tweede deel van de dwarsdoorsnede, bij voorkeur in de richting van het eerste pijpdeel, waarbij het tweede deel bij voorkeur althans ten dele overlapt met het eerste 20 deel, leidend tot een tweede scanresultaat; en c) analyseren van het eerste en het tweede scanresultaat voor het bepalen van het al dan niet aanwezigheid zijn van een defect in het eerste en/of tweede deel van de dwarsdoorsnede.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de eerste ultrasone phased-array taster en/of de tweede ultrasone phased-array taster wordt verplaatst in een omtreksrichting van het pijpsegment.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de eerste ultrasone phased-array 30 taster en de tweede ultrasone phased-array taster synchroon worden verplaatst 2001883

13. Werkwijze volgens een der conclusies 10-12, waarbij het eerste pijpdeel is verbonden met het tweede pijpdeel via een fillet weid.

14. Werkwijze volgens een der conclusies 10-13, waarbij het eerste pijpdeel 5 wordt gevormd door een pijp en het tweede pijpdeel wordt gevormd door een eplittee of een reparatieschaal voor de pijp, of waarbij het tweede pijpdeel wordt gevormd door een pijp en het eerste pijpdeel wordt gevormd door een eplittee of een reparatieschaal voor de pijp. 2001883 Referentielijst bij figuren 1-2-10-11-21-22 Figuur 1 - ref. 1.1 = Schaal - ref. 1.2 = Schaal (Deel met volle dikte) - ref. 1.3 = Konisch deel - ref. 1.4 = Afmeting V van verjongd deel - ref. 1.5 = Verjongd gedeelte - ref. 1.6 = Pijpwand Figuur 2 - ref. 2.1 = Schaal (alleen veijongde deel) - ref. 2.2 = Lasvorm inch buttering - ref. 2.3 = Pijp Figuur 10 - ref. 10.1 = Splittee - ref. 10.2 = Gasvoerende leiding - ref. 10.3 = Vs - ref. 10.4 = X - ref. 10.5 = Vp - ref. 10.6 = Z Figuur 11 - ref. 11.1 = Scanrichting Figuur 21 -ref. 21.1 = Splittee - ref. 21.2 = Gasvoerende leiding -ref. 21.3 = Vs - ref. 21.4 = X - ref. 21.5 = Vp - ref. 21.6 = Z Figuur 22 - ref. 22.1 = Scanrichting 2001883