NO793119L - Fremgangsmaate ved feilsoekning paa konstruksjoner - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved feilsøkning på konstruksjoner

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å forutsi begynnende sprekkdannelse i metalliske konstruksjoner. Spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for å forutsi dannelsen av sprekker i metalliske konstruksjonselementer på grunn av sykliske påkjenninger.

Dannelsen av sprekker i konstruksjonselementer på grunn av spenninger er et stort problem. Dette gjelder spesielt for metalliske konstruksjonselementer av alle typer hvor begynnende sprekkdannelse bare er det første trinn som fører til totalt brudd i elementet. F.eks. bjelker i fly, skrogdeler i fartøyer og stålelementer for offshore-produksjon og boreplattformer er alle sterkt avhengige av metalliske konstruksjonskomponenter. Under den konstante jakt på mer effektive konstruksjoner øker

man spenningen ytterligere i disse konstruksjonselementer, noe som driver teknologien innenfor metalliske konstruksjonselementer til grensene for den anvendte metallurgi og ingeniørkunst.

Det finnes mange andre eksempler hvor massive metalliske konstruksjonselementer som er utsatt for sykliske påkjenninger utgjør potensielle risiki for konstruksjonenes funksjons-sikkerhet og velværet hos dem som benytter dem. I et tankfartøy er f.eks. spantene som er festet til kledningsplatene kritiske. Metall-elementer som holder helikopterblad, flykropper, rammestøtter, brostøtter, reaktorstøtter, trykbeholdere o.l. kan på grunn av utmattelsessprekker briste med katastrofale følger i form av tap av menneskeliv og utstyr likesom store produktivitetstap.

Det er derfor meget viktig at alle sprekker som dannes i slike metalliske konstruksjonselementer oppdages snarest mulig, slik at egnede reparasjoner kan utføres.

Mange forsøk har vært gjort på å oppdage slike sprekker, og de første av disse var visuell inspeksjon. En visuell inspek sjon kan i høy grad forbedres ved at man legger på et materiale på elementet, tar bort materialet og deretter legger på et annet materiale som reagerer med det første for å tilveiebringe en farve, slik at hvis det første materiale siver ut fra en sprekk som er under utvikling, blir det synlig ved visuell inspeksjon. Denne metode kalles farve-kontrollmetoden. Metoden er imidlertid ofte ikke praktisk gjennomførbar når adkomsten begrenses, f.eks. ved elementer som er dekket med en kledning, kledningsplater, eller befinner seg under vann.

Et mer avansert system er den akustiske utstålings- • metode, men denne metode er ufordelaktig fordi utstyret er forholdsvis komplisert og fordi sprekkenes utstrekning ikke kan bestemmes. Dessuten forutsier denne metode ikke alltid sprekker. Ultralydmetoder har også vært anvendt, men disse er meget avhengige av geometrien og forutsier heller ikke begynnende sprekkdannelse .

Den metode som er beskrevet i US-PS 3 667 862 viser hvorledes man oppdager en sprekk i veggen av en hul gjenstand ved at man evakuerer den hule gjenstands indre og detekterer tap av vakuum. Denne metode er imidlertid ikke egnet for å forutsi sprekker eller for oppdagelse av eksisterende sprekker i ikke-permeable, massive konstruksjonselementer. Metoden kan heller ikke detektere en sprekk før sprekken helt har trengt gjennom det element som avføles, eller forutsi en sprekkdannelse.

US-PS 2 936 612 anviser en kvalitetsfaktor (Q) som avtar før brudd på grunn av økning av amplituden for dynamisk deformasjon i konstruksjonselementet. Denne metode er heller ikke anvendelig av de grunner som er nevnt ovenfor, og kan heller ikke forutsi begynnende sprekkdannelse.

I henhold til andre publikasjoner oppdages lekkasjer

i beholdere ved at man utformer et lukket hulrom over et antatt lekkasjested og deretter evakuerer hulrommet for å oppdage en lekkasje ved tap av vakuum, såpebobler eller sporgasser. Slike metoder krever imidlertid dessverre ideelle forhold for å kunne anvendes, og dessuten vil de ikke kunne.oppdage små sprekker.

I søkernes tidligere amerikanske patentsøknad 890 559 er det beskrevet en metode for tidlig detektering av sprekker i ikke-permeable konstruksjonselementer ved å plasere en fluidumtett lukket lapp over elementet og danne et vakuum inne i lappen og detektere tap av vakuum når sprekkdannelsen begynnerv Slike lapper har den fordel at de er anvendelige på nesten alle flater og tillater kontinuerlig observasjon av konstruksjonselementer uten direkte menneskelig innblanding. I en utførelse av den tidligere beskrevne oppfinnelse var en deformasjonsmåler innesluttet i lappen for å kontrollere deformasjonen i en spesiell flate. Denne metode forutsa imidlertid heller ikke begynnende sprekkdannelse.

I mange tilfeller, som f.eks. ved deler av et flylegeme, kan det raskt skje katastrofale brudd når en gang en sprekkdannelse er begynt. Det ville derfor ved mange anvendelser være .en.stor fordel å kunne forutsi når det er sannsynlig at en utmattelses-;.. sprekk er i ferd med å oppstå i et metallisk konstruksjonselement, for å tillate reparasjoner før slike katastrofale brudd kan opptre .

Det er derfor en hensikt med oppfinnelsen, å gå- adskillige trinn lengre enn de ovenfor beskrevne systemer og oppdage potensielle steder for begynnende utmattelsessprekker, og også å observere når begynnende sprekker faktisk oppstår i konstruksjonselementene. Det er også en hensikt å tilveiebringe et system som medfører en pålitelig,, enkel fremgangsmåte for på avstand å kunne måle deformasjon og identifisere potensielle steder for begynnende utmattelsessprekker mens det eventuelt også oppdager meget små sprekker som vil dannes senere. En slik fremgangsmåte vil selvsagt være av stor betydning for teknikken.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en metode for

å forutsi begynnende utmattelsessprekker i metalliske konstruksjonselementer på grunn av sykliske påkjenninger, omfattende at man avføler deformasjon i de metalliske konstruksjonselementer, observerer deformasjonen ved utmattelsesrelaksasjon til utmattelses-økning og forutsier begynnende sprekkdannelse når utmattelses-økning opptrer. Grunntanken er således å plasere en deformasjonsmåler eller andre deformasjonsdetekterende organer på områder på konstruksjonselementet som er utsatt for store sykliske påkjenninger, hvorved deformasjonsmåleren via ledninger tilkobles en sentral observasjonsstasjon. Nøyaktig observasjon og vurdering av deformasjonsmålerens data tillater forutsigelse av bruddsteder innen sprekker kan oppdages med andre kjente innretninger. Før utmattelsesbrudd i metalliske konstruksjonsmaterialer skjer det metallurgiske forandringer på grunn av vekslende belastning, og

som kan beskrives som utmattelsesrelaksasjon og deretter utmattelsesøkning. Den målte deformasjon i lokaliserte områder av en vekslende belastning øker og avtar deretter ved ytterligere variasjoner, og som et resultat kan utmattelse i elementene (i sterkt påvirkede områder) lett observeres.

Erfaringen med konstruksjoner av vanlige elementer i

det moderne samfunn, som f.eks. brostøtter, flylegemer, fartøys-skrog, offshore-plattformer o.l. er tilstrekkelig utviklet til å forutsi områder hvor resulterende utmattelse vil komme til å opptre. Ingen tidligere kjent metode kan forutsi deformasjonens effekt. Tidligere har en metode til å forhindre slik konstruk-sjonsbrudd vært å overdimensjonere konstruksjonen ved å gi den adskillige ganger større styrke i området enn hva den vanlige teknikks krav ville anse som nødvendig. ' Da materialomkostningene fortsetter å stige, mens tilgangen på materialer stadig reduseres, blir det stadig mer nødvendig å finne en metode så det ikke blir nødvendig å overdimensjonere. Oppfinnelsen tilveiebringer en slik metode.

Uttrykket "utmattelse" er anvendt for å beskrive brudd

i et materiale på grunn av gjentatt strekkspenning (syklisk strekkspenning). Nødvendig spenning for å forårsake brudd er, hvis den opptrer et stort antall ganger, meget mindre enn den som behøves for å forårsake brudd på et konstruksjonselement ved ett eneste trekk. Slik syklisk utmattelse antas å forårsake mer enn 80% av brudd på maskinelementer under drift, men i mange tilfeller er spenningssyklusene meget innviklede med enkelte høye topper, f.eks. vindstøtbelastninger på flyvinger, eller på'" konstruksjonselementer på offshore-plattformer som er utsatt for stormer og høye bølger.

Slik konstruksjonsutmattelse stammer fra et kompleks av konstruksjonsmessige , metallurgiske og miljømessige faktorer. Driftsbetingelser omfatter ofte et belastningsspektrum med forskjellige spenningsnivåer. Konstruksjonselementer som er utsatt for varierende spenningssykluser som er større enn utmattelsesgrensen i korte perioder/oppviser en senkning av bruddsyklustallet. For konstruksjonselementer som er utsatt for et stort antall spenningssykluser like under utmattelsesgrensen økes den resulterende utmattelsesgrense. Når amlituden økes i et antall trinn, kan utmattelsesgrensen forbedres, men skaden ved overbelastning

kan aldri gjøres god igjen.

Ved oppfinnelsen anvendes det således-pa,rvis sammen-koblede spenningsavfølere eller deformasjonsmålere. En deformasjonsmåler er plasert i det område som er utsatt for den største sykliske spenning. En annen def ormas jonsmåler er pla,sert i nærheten på konstruksjonselementet, men ikke i området med

den største spenning. Med den mindre påvirkede deformasjons-

måler som referanse observeres utmattelsesrelaksasjonen eller koldflytningen på grunn av utmattelsespåvirkning på konstruksjonselementet nøyaktig. Det er funnet at med økende spenningssyklus opptrer utmattelsesrelaksasjon, bevist ved øket deformasjon pr. belastningsenhet, fulgt av en topp hvoretter deformasjonen pr. belastningsenhet begynner å synke (utmattelsesøkning). Når utmattelsesøkningen har nærmet seg eller falt under det opprinnelige relaksasjonspunkt som er gitt av deformasjonsmåleren,

er begynnende sprekkdannelse nær forestående, og det kan forutsies at det under fortsatt, lik drift vil inntre begynnende sprekkdannelse i nær fremtid.

Konstruksjonselementer som er i bruk, og hvor elementene har en ukjent utmattelseshistorie, kan også observeres ved anvendelse av oppfinnelsen. Deformasjonsmålere monteres som beskrevet, og forskjellen i deformasjon mellom spenningssykluser observeres, og når deformasjonen pr. belastningsenhet begynner å minke stadig hurtigere (utmattelsesøkning) kan begynnende sprekkdannelse forutsies. Mer bestemte forutsigelser blir mulige når det er gjort erfaringer med forskjellige legeringer, tykkelser, driftpåvirkning osv. Benyttelse ved nye konstruksjonselementer,

som foretrukket, er imidlertid ikke en begrensning for oppfinnelsen.

Ståls utholdenhet mot syklisk spenning kan forbedres

noe ved hjelp av forskjellige metallurgiske teknikker som er kjent for fagfolk. Slike teknikker finnes beskrevet f.eks. i "Metallurgy for Engineers" av Rollason, 4. opplag, 1973, s. 28 og 29, Fletcher and Son Ltd., Storbritannia.

Ved de fleste metallurgiske konstruksjonselementer

er de vanskelige eller""bekymringsfulle" områder, forbindelsesområder, enten sammenføyet ved nagling, overlappende metallplater, eller ved sveising. Dette gjelder spesielt ved konstruksjoner hvor det anvendes sveiseområder som f.eks. T-fuger eller K-fuger.

Spesielt i sveisefuger er det kjent at begynnende sprekkdannelse som regel oppstår i den varmepåvirkede sone umiddelbart''rundt sveisen, hvor metallet normalt er hårdere og sterkere, men mindre seigt enn det opprinnelige metall i det resterende av elementet. Når sveisede konstruksjonselementer observeres, bør en observasjonsinnretning plaseres1 den varmepåvirkede sone, nær selve sveisen og en kontrollanordning utenfor den varmepåvirkede sone. I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen skal en omgivende lapp plaseres for å dekke de to målere og avstenge dem fra fluidumforbindelse med det omgivende miljø og tillate målerne å stå i fluidumforbindelse med hverandre, deretter innkobles en fluidumkanal i tett •fluidumforbindelse fra lappen til en trykkilde med et annet trykk enn det omgivende trykk på konstruksjonselementet, deretter påføres et høyere eller lavere trykk enn omgivelsestrykket i hulrommet via fluidumkanalen, så observeres det indre trykk såvel som den avleste deformasjon for å bestemme begynnende sprekkdannelse og den aktuelle dannelse av selve sprekken når det lukkede roms ubrutte tilstand brytes og den omgivende atmosfære blandes med atmosfæren innenfor lappen. Denne metode kreves fordi ytre påvirkning som kan påvirke av-lesningene av deformasjonsmålerne og andre spenningsfølere,

som f.eks. fuktighet, lett kan utelukkes. Dessuten, da deformasjonsmålere er metalliske/kan korrosive atmosfæriske forhold lett utelukkes på samme måte. Dobbelt observasjon tilveiebringes også, da enhver plutselig oppstått sprekk oppdages ved trykkendringen

i lappen.

Deformasjonsherding forårsakes av koldbearbeidelse av metallelementet og av relativ bevegelighet. Dette fenomen illustreres lettest ved påføring av strekkspenning på nylig sveisede konstruksjoner. Det blir en bratt senkning av deformasjonen pr. belastningsenhet når nylig sveisede fuger utsettes for belastning, hvoretter deformasjonen raskt når en likevekts-stilling etter et fåtall sykluser av belastningspåføring. Deretter følger utmattelsesrelaksasjon/utmattelsesøkning. Utmat-telsesøkningen begynner når metallet begynner å herdne (ved koldflytning) og det oppstår ingen ytterligere spenningstilpasning av selve metallet. For hver syklus konstruksjonen deretter utsettes for, synker konstruksjonens evne til å motstå påkjenninger uten sprekkdannelse .

Spenninger i konstruksjonselementet kan bestemmes på

en hvilken som helst måte som er kjent for fagfolk, skjønt. det er å foretrekke å anvende en deformasjonsmåler for å bestemme den spenningssyklus som er anvendt for å forutsi begynnende sprekkdannelse. Benyttede deformasjonsmålere kan være av en hvilken som helst type, f.eks. de som fremstilles av Micro • • Measurements, Romulus Michigan, USA. Anvendelsen av en sammenlignende deformasjonsmåler foretrekkes fordi alle metaller utsettes for utmattelsesskader når de deformeres syklisk med til-strekkelige amplituder, og deformasjonsmålere er ikke noe unntak. Utmattelsesskader i en deformasjonsmåler vises;først som en permanent endring av målerens motstand i ubelastet tilstand. Denne motstandsforandring uttrykkes vanligvis som tilsvarende indikert deformasjon og kan kalles "nulldrift". Deformasjonsmåleren anses å "svikte" av utmattelse over et bredt område med skader,

avhengig av anvendelsen av måleren og hvilke krav til nøyaktighet som må oppfylles.Anvendelsen av en sammenlignende deformasjonsmåler utenfor de sterkt belastede områder eller områder utsatt

for store sykliske spenninger muliggjør kalibrering av den giver som er utsatt for syklisk spenning og tillater en nøyaktig avlesning og forutsigelse av begynnende sprekkdannelse. Dessuten kalibreres målerne for hver avlesning og "driften" blir således ikke betydningsfull.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet mer detaljert under henvisning til tegningene, der fig. 1 er en kurve som viser forløpet av utmattelsesrelaksasjon og utmattelses-økning før begynnende sprekkdannelse, fig. 2 viser et skjematisk tverrsnitt av en offshore-plattform på hvilken det er plasert anordninger for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å observere begynnende sprekkdannelse i syklisk påvirkede konstruksjonselementer, fig. 3 viser et tverrsnitt av en ut-førelsesform hvor det er tatt forholdsregler for å utelukke det ytre miljø fra en deformasjonsmåler montert innenfor en lapp,

fig. 4 viser en utførelsesform av oppfinnelsen hvor en deformasjonsmåler er montert på et syklisk belastet konstruksjonselement og en sammenlignende deformasjonsmåler er plasert utenfor den varmepåvirkede sone av konstruksjonselementet.

Fig. 1 viser det normale forløp av utmattelsesrelaksasjon og utmattelsesdeformasjon som metalliske elementer som er utsatt for sykliske spenninger gjennomgår. Seksjon A av kurven er' ut mattelsesrelaksasjon forårsaket av koldflytning av metallet når syklisk belastning vekselvis påføres og fjernes. Utmattelses-økningen i seksjon B av kurven begynner å vise seg etter at metallkonstruksjonen er utmattet ut over det punkt hvor ytterligere koldflytning lokalt medfører høy spenning. Ved dette punkt blir utmattelsesøkningen synlig og en reduksjon av deformasjonen pr belastningsenhet viser seg (reduksjon i konstruksjonens evne til å motstå en gitt belastning ved hver etterfølgende syklus). Begynnende sprekkdannelse kan forutsies etter en liten reduksjon av deformasjonen fra toppen som er nådd ved utmattelses-relaksas jonen. Forskjellige metaller og legeringer undergår utmattelsesrelaksjon av forskjellig størrelse,, og begynnende sprekkdannelse tenderer til å variere, avhengig av flere faktorer, som f.eks. stor belastning, liten belastning, metallets tykkelse osv. Begynnende sprekkdannelse er imidlertid nær forestående når utmattelsesøkningskurven viser en reduksjon av deformasjonen som omtrent ligner den som forekom i elementet før utmattelses-relaksas jonen , av syklisk belastning forårsakede deformasjon. Da endringshastigheten for utmattelsesøkningen øker for hver spenningssykluser begynnende sprekkdannelse nær forestående.

Fig. 2 viser i tverrsnitt en offshore-plattform på hvilken det er installert anordninger ifølge oppfinnelsen. Plattformen 1 hviler på og er festet til havbunnen 2 med sin hoved-del nedsenket under vannflaten 10. Plattformen består av forskjellige deler, omfattende et dekk 5, stag 3 og ben 4. Delene er sammenføyet for å danne plattformen ved hjelp av et antall sveiser 16, som f.eks. fugen mellom delene 3 og 4. Omgivende lapper 6 ifølge en foretrukken utførelse av oppfinnelsen er via fluidumtette ledninger 9 forbundet med en sentral stasjon og en styreinnretning 11, og står også i fluidumforbindelse med en trykkilde 12 med et annet trykk enn omgivelsestrykket. Langstrakte lapper 7 og 8 anvendes for å overvåke store sveiser som har en varmepåvirket sone, og deformasjonsmålere er plasert på sveisene og på de ikke påvirkede deler av konstruksjonselementet, idet alle slike deformasjonsmålere er innbyrdes forbundet under den samme lapp som utelukker dem fra det omgivende miljø. Slike lapper anvendes for å observere sveisefuger som forbinder kritiske deler som påvirkes av bølgebevegelser. Utstyr for differensiert trykk og styreinnretningen 11 er forbundet med observasjons-avlesere 13, hvilken kombinasjon har kapasitet til å observere deformasjonsmålerne og/eller lappene for å tilveiebringe et alarmsignal ved lekkasje under en lapp ved tap av trykkforskjell ' i ledningen som er forbundet med disse lapper. Utstyret har også kapasitet til å tillate avlesninger på flere sveiser, slik at utmattelsesøkning som opptrer etter utmattelsesrelaksasjon kan observeres og området overvåkes mer nøyaktig for begynnende sprekkdannelse. Disse komponenter befinner seg i en beskyttelse 14 på plattformen.

Fig. 3 viser en forétrukken utførelse av oppfinnelsen

i vertikalsnitt. En deformasjonsmåler 15 er festet på delen i nærheten av en sveis 16 ved hjelp av et bindemiddel 17. Deformasjonsmåleren er forbundet med en avleser (ikke vist) via isolerte ledere 18 som befinner seg i en fluidumtett ledning 19 som avgir et trykk som er forskjellig fra omgivelsestrykket under en omgivende lapp 20 som omfatter et permeabelt materiale 21 og danner et fluidumgjennomtrengelig hulrom som er lukket mot omgivelsene ved hjelp av et ugjennomtrengelig lag av tetningsmateriale 22 som også kan benyttes for å danne selve lappen. De sammenføyede rammedeler 24 og 25, som er forbundet ved en sveis 16 omfatter hver en varmepåvirket sone 26 som strekker seg et lite stykke på hver side av sveisen. En sammenlignende deformasjonsmåler 27 er ved hjelp av et bindemiddel 17 festet på rammedelen, utenfor-det område som er påvirket av den varmepåvirkede sone og er like-ledes forbundet med isolerte ledere 18 til en ikke vist avleser.

Fig. 4 er et tredimensjonalt riss av den foretrukne utførelse ifølge fig. 3, hvor hele lappen 30 er plasert over et sveiseområde 16 som har en varmepåvirket sone 17 og som forbinder to konstruksjonsdeler 24 og 25. Lappen er skåret bort for å

vise deformasjonsmålerne 15 og 27 og den fluidumtette ledning 13 som inneholder isolerte ledere 18.

Ifølge oppfinnelsen er deformasjonsmålere plasert på områder av metalliske konstruksjonselementer' som er utsatt for konsentrert syklisk påvirkning, slik at utmattelsesrelaksasjon og utmattelsesøkning kan observeres og begynnende sprekkdannelse kan forutsies. Ved en forétrukken utførelsesform anvendes det et par med deformasjonsmålere, en som overvåker selve det sterkt påvirkede område, og en annen i et område med liten eller normal påvirkning på konstruksjonsdelen, for å skaffe et fikspunkt eller en referanse for forandringer i spennings/deformasjonsforholdene i det sterkt påvirkede område (område utsatt for større belastning). Selv om én referansemåler kunne anvendes som - fikspunkt for flere deformasjonsmålere, blir det foretrukket å anvende målerne parvis og holde den linjære avstand mellom målerne så liten som mulig, mens referansemåleren forblir utenfor det sterkt påvirkede område.

Deformasjonsmålere som i praksis kan anvendes i for-bindelse med oppfinnelsen er' slike som er vel kjent innen faget. Slike målere kan være av forskjellig størrelse (målerlengde)

fra 0,2 mm til over 150 mm lengde, og den aktuelle måler velges selvsagt etter hva som kreves ved anvendelsen. Ifølge en forétrukken utførelsesform skal målerne være anordnet innenfor en lapp på konstruksjonselementet, hvorved lappen kan utelukke det omgivende miljø og tillate at målerne står i innbyrdes fluidumforbindelse. Overvåkningswirene fra deformasjonsmålerne befinner seg i den lukkede fluidumkanal og forbinder lappen med en anordning for å observere forandringer i trykk mellom det innenfor lappen og omgivelsene. Ifølge den mest foretrukne utførelsesform er det trykk som tilføres hulrommet et meget lavt trykk (eller vakuum). Det benyttede lave trykk kan være av størrelsesordenen ti-endedels Pa ved de fleste anvendelser. Anordninger for å måle disse lave trykk er meget følsomme, pålitelige og forholdsvis billige. Atmosfæren innenfor lappen kan observeres av en differansetrykk-omformer som beskrevet i US-PS 3 505 634, eller en termpkryss-måler, slik at dersom den omgivende atmosfære kommer inn i lappen på grunn av brudd i denne eller sprekkutbredelse,tilveiebringer omformeren et elektrisk signal som indikerer trykkfor-skjellen. Signalet kan tilkobles for å utløse et alarmsignal,

som f.eks. et.lyssignal, en klokke, signalhorn e.l. Forskjellige lapper kan også anordnes, slik at avlesninger av deformasjonsmåleren og/eller trykkforskjell kan isoleres direkte ved å

føle en forskjell i avlesning.

Def ormas jonsmålere blir normalt festet på konstruksjonselementer ved anvendelse av et bindemiddel, som f.eks. et epoxy-bindemiddel. Disse bindemidler egner seg spesielt til anvendelse for å feste de lapper som dekker deformasjonsmålerne på konstruksjonselementet. Slike lapper består vanligvis av epoxyplast, siliconbaserte bindemidler, cyanoacrylatbaserte bindemidler o.l.

Da det materiale som dekker deformasjonsmålerne må være tilstrek kelig fleksibelt slik at en senkning av trykket innenfor lappen ikke forårsaker sammenbrudd, er det fordelaktig å benytte et porøst materiale for å tillate fluidumforbindelse mellom alle deler av lappen og enden av den fluidumtette forbindelsesledning som er forbundet med overvåkningsanordningen. Slike materialer kan være papir, tøy, skumplast o.l.

Selv om den mest foretrukne utførelse er beskrevet som et meget lavt trykk eller vakuum, vil det forstås at trykk som overstiger omgivelsestrykket kan innføres i lappen om man går forsiktig frem for ikke å overskride det trykk som tetningene og ledningene som er benyttet i.anordningen kan belastes med.

Oppfinnelsen angir således en anordning som er i stand til å forutsi begynnende sprekkdannelse i metalliske konstruksjonselementer, og som omfatter a) i det minste én deformasjonsmåler som er plasert i et område som er utsatt for sykliske spenninger, b) tilslutning til en observasjonsanordning som tillater måling av utmattelsesrelaksasjon under målt deformasjon pr. belastningsenhet, og c) forutsigelse av begynnende sprekkdannelse når utmattelsesøkningen faller under den opprinnelige deformasjon pr. belastningsenhet. Ved en forétrukken anordning benyttes en referanse-deformasjonsmåler på konstruksjonselementet, utenfor området med sterk belastning, som referanse for deforma-sjonsendringen i utmattelsesområdet. Den mest foretrukne utførel-ses f orm benytter seg av målere som står i fluidumforbindelse under en lapp som utelukker den omgivende atmosfære.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for å forutsi begynnende utmattelsessprekker i metalliske konstruksjonselementer som er utsatt for sykliske spenninger, karakterisert ved at deformasjon i konstruksjonselementene avføles og observeres ved utmattelsesrelaksasjoner og etterfølgende utmattelsesøkning, idet begynnende sprekkdannelse er meget sannsynlig når utmattelses-økningen opptrer slik at den målte deformasjon pr. belastningsenhet går tilbake til nær eller under opprinnelig målte deforma-sjonsverdier.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en deformasjonsføler plaseresi et område med- høy spenning og en sammenlignende deformasjonsføler er plasert i et område med lav spenning i konstruksjonen, på en lineær avstand på i det minste ett konstruksjonselements tykkelse fra føneren med høy spenning.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at et antall deformasjonsmålere er plasert i påvirkede områder.

4. Fremgangsmåta ifølge krav 3, karakterisert ved at forutsigelsen av begynnende sprekkdannelse utføres på et konstruksjonselement i et fly.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at forutsigelsen av begynnende sprekkdannelse utføres på et konstruksjonselement for en bro.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at forutsigelsen av begynnende sprekkdannelse utføres på et konstruksjonselement i et fartøy.'

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at forutsigelsen av begynnende sprekkdannelse utføres på et konstruksjonselement på en offshore-plattform.

8- Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at deformasjonsmålerne er plasert innenfor en lapp som lukker dem ute fra det omgivende miljø, og en fluidumkanal er avtettet i fluidumforbindelse fra lappen til en trykk-kilde med et annet trykk enn omgivelsene for konstruksjonselementet og deformasjonsmåleren, idet fluidumkanalen er forbundet med en trykkfø ler og gir et høyere eller lavere trykk enn omgivelsene gjennom lappen og fluidumkanalen, mens den observerer både deformasjonen og det indre trykk i lappen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at konstruksjonselementet er en del av en offshore-plattform hvor deformasjonsmåleren er festet til en sveisefuge som forbinder ett element med et annet på offshore-plattform-konstruksjonen.