Testauksen uusi aalto

 Kuvaaja: Thomas Freundlich

Testauksen uusi aalto

Rikkomaton aineenkoetus (Non-Destructive Testing, NDT) kehittyy hurjaa vauhtia. Inspecta panostaa edistyneisiin menetelmiin, jotka tarjoavat nopeampaa, tarkempaa ja helpompaa testausta.

Uusien NDT-tekniikoiden avulla voidaan tutkia kohteita, joiden tarkastus ei perinteisin menetelmin olisi käytännöllistä. Menetelmät ovat myös nopeampia käyttää ja tarjoavat visuaalisesti havainnollista sekä helposti vertailtavaa aineistoa tarkastustuloksista.

”Uusia NDT-menetelmiä on otettu aluksi käyttöön vaativissa ydinvoimasovelluksissa. Tälläkin hetkellä suurin osa asiakkaistamme on ydinvoimayhtiöitä, mutta edistyneitä NDT-tekniikoita pyritään hyödyntämään yhä enemmän myös muilla aloilla”, kertoo Inspectan ydinvoimatarkastusten asiakastoimialapäällikkö Matti Ruha.

Ultrasonic tank crawler

Ultrasonic tank crawler on yksi Inpectan käyttämistä edistyneistä ultraäänimenetelmää käyttävistä laitteista.

HYVÄSSÄ VAIHEESSA 

Uusiin NDT-menetelmiin kuuluu muun muassa vaiheistettu ultraääni. Vaiheistetussa ultraääniluotaimessa on monta värähtelijää, joiden tahdistuksella ultraäänikeilaa pystyy ohjaamaan sähköisesti. Menetelmä on tehokas tapa vikojen havaitsemiseen hankalan muotoisistakin kohteista. Ydinvoimaloissa sen avulla tarkistetaan muun muassa putkistojen hitsejä, yhdehitsejä sekä yhteiden pyöristyksiä. Tarkastuskohteet voivat myös olla erikoisempia kaksimetallihitsejä. 

Vaiheistetun tekniikan käyttö yleistyy myös pyörrevirtasovelluksissa. Vaiheistetut tekniikat ovat nopeampia kuin perinteiset ultraääni- ja pyörrevirtatekniikat, ja niillä voidaan tarkastaa kohteita, joihin aiemmilla menetelmillä ei olisi päästy. Vaiheistettujen menetelmien etuna on myös se, että tarkastustulokset saadaan paremmin talteen. ”Asiakkaalle jää pysyvä datatallenne, jolloin komponentin kuntoa voidaan seurata pitkäjänteisesti”, Ruha sanoo.

OSAAMISEN YTIMESSÄ 

Inspecta on kehityksen kärjessä vaiheistetuissa NDT-tekniikoissa. Ydinvoimaratkaisuissa jo noin 90 prosenttia yhtiön hoitamista NDT-testauksista tehdään uusilla menetelmillä. Muilla toimialoilla niiden osuus on noin puolet.

NDT-tarkastuksia suorittavan yrityksen täytyy pätevöityä käytettäviin menetelmiin. Luvanhaltija järjestää tarvittavat koekappaleet, joilla varmennetaan laitteiston toimivuus sekä testausta suorittavan henkilöstön osaaminen.

”Edistyneet NDT-menetelmät edellyttävät aiempaa syvempää osaamista, ja vastaavaa ’pätevöintiä’ teemme myös Inspectan sisäisesti”, Inspectan NDT-asiantuntija Ari Kaarnalehto sanoo. Ydinvoimasovellusten edistyneisiin NDT-menetelmiin pätevöityminen on pitkä prosessi, joka kestää tyypillisesti muutamasta kuukaudesta puoleentoista vuoteen. ”Toimintamallit ovat aika erilaiset kuin perinteisissä menetelmissä, joten asioita täytyy osata ajatella eri kantilta. Myös tietotekniikan täytyy olla hyppysissä.”

”Pätevöitymiset ydinvoimapuolen testauksiin ovat suuritöisiä prosesseja, mutta niistä oppii valtavasti. Saatuja tietoja voi hyödyntää muuallakin”, Matti Ruha toteaa. Ydinvoimaratkaisuista lähteneet tarkastustekniikat yleistyvätkin hyvää vauhtia esimerkiksi perinteisissä voimalaitoksissa ja jalostamoissa.

SILMINNÄHDEN PAREMPI

Vaiheistettujen ultraääni- ja pyörrevirtatestausten etuna on, että ne tuottavat helposti hahmotettavaa visuaalista aineistoa tarkastustuloksista. ”Asiakkaan ei enää tarvitse olla ultraäänitekniikan asiantuntija ymmärtääkseen tulokset”, Ari Kaarnalehto esittää.

NDT-testaus 2001
NDT-tarkastusta 15 vuotta sitten

”Perinteisessä ultraäänitestauksessa asiakkaalle ilmoitettiin vain, että siinä ja siinä kohdassa havaittiin heijastavuudeltaan tietyn suuruinen vika. Vaiheistetussa testauksessa sama asia voidaan näyttää kuvana ja heijastaja voidaan paikallistaa kolmiulotteisesti esimerkiksi hitsin sisällä”, Matti Ruha jatkaa.

DIGIRÖNTGEN VARMISTAA LAADUN 

Yksi keskeisimmistä uusista NDT-tekniikoista on digitaalinen radiografia. Se mahdollistaa perinteiseen röntgenkuvaukseen verrattuna merkittävästi nopeamman testauksen ja tulosten analysoinnin.

Maailman johtaviin metsäkonevalmistajiin kuuluva Ponsse on tehnyt Inspectan kanssa yhteistyötä jo usean vuoden ajan. Digitaaliröntgenin avulla on tutkittu yhtiön uuden Scorpion-harvesterin nostopuomin teräsvaluhitsausliitoksia. ”Inspectan testauksia on pystytty tekemään paljon omissa tiloissamme Vieremällä”, kertoo hitsauskoordinaattori Jarmo Kortelainen Ponsselta. ”Lisäksi olemme seuranneet digiröntgenin avulla valujen laatua käyttämällämme valimolla.”

Kesällä 2013 esitelty Ponsse Scorpion edustaa tämän hetken edistyneintä metsäkoneiden tekniikkaa. Inspectan toimittaman digitaalisen röntgenkuvauksen avulla varmistettiin tuotteen laatu ennen sen ottamista sarjatuotantoon. ”Sarjatuotannon alussa kuvasimme tuotteita varmistaaksemme, että valujen ja hitsausliitosten taso oli edellyttämällämme tasolla. Tuotannon aikana kuvauksia jatketaan pistokokeina,” Kortelainen valaisee prosessia.

NOPEAMPAA JA TARKEMPAA 

Digiröntgen

Digiröntgenillä otettu kuva

Perinteisen röntgenkuvauksen haasteena on tulosten saamisen hitaus. Parhaimmillaankin kestää useita päiviä, ennen kuin aineistoa pääsee tutkimaan kehitetystä filmistä. Tavanomaisella röntgenillä voidaan myös kuvata vain yhtä ainevahvuutta kerrallaan. Digitaaliröntgenissä voidaan samasta 200 x 200 mm:n alueesta ottaa useita valotuksia eri säteilytehoilla, jolloin eri ainepaksuudet saadaan samaan kuvaan. Kuvan laatu on tarkempi kuin filmillä, ja digitaalisen röntgenlaitteen tuottama säteily on vain murto-osa perinteisen filmiröntgenlaitteen tasosta, mikä helpottaa testausta.

”Uudet digiröntgenmenetelmät ovat palvelleet meitä todella hyvin, koska näemme niiden avulla saman tien, onko tuotteessa korjattavaa. Saamme varmistuksen tuotteen laadusta paljon nopeammin”, Kortelainen sanoo. ”Kaikki kuvaukset dokumentoidaan, jolloin tiedämme, missä koneissa kuvatut osat ovat käytössä.”

Ponssen kaikki uudet tuotteet testataan yhtiön tiloissa. ”Pystymme ajamaan hallissamme noin kolmen vuoden täysipäiväistä työkäyttöä vastaavan testiajon puolessatoista kuukaudessa”, Jarmo Kortelainen kertoo. Koneiden kriittiset osat kuvataan digitaaliröntgenillä ennen testausta ja sen jälkeen, millä varmistetaan, että tuote varmasti kestää halutun tuntimäärän. ”Mikäli testeissä ilmenee näyttämiä, jotka jäävät raja-arvojen sisälle, röntgenillä voidaan testauksen jälkeen tarkistaa, onko niissä tapahtunut muutoksia.”

Ponsse panostaa vahvasti edistyneisiin NDT-testauksiin. ”Valujen ja



 levyhitsien tarkastamiseen digiröntgen on ylivoimainen, mutta käytämme sen rinnalla perinteisiäkin menetelmiä, kuten silmämääräistä arviointia, tunkeumaneste-, magneetti- ja ultraäänitarkastuksia. Teemme mielellämme yhteistyötä Inspectan kanssa. Asian-tuntevana riippumattomana osapuolena se auttaa meitä varmistamaan tuotantomme huippulaadun jatkossakin”, Kortelainen sanoo.

Digitaaliröntgenin avulla
on tutkittu Ponssen uuden
Scorpion harvesterin nostopuomin
teräsvaluhitsausliitoksia.

Digitaaliröntgenin avulla
on tutkittu Ponssen uuden
Scorpion harvesterin
nostopuominteräsvaluhitsausliitoksia.

----------------------------------------------------------------------------------------

Maalla, merellä, meren alla

Inspecta toteuttaa Norjassa edistyneitä NDT-testauksia poikkeuksellisen vaativassa ympäristössä. Öljynporauslauttojen vedenalaisissa laitteistoissa käytetään usein rinnan uutta ja useita vuosikymmeniä vanhaa tekniikkaa, ja hitsauksissa yhdistetään jopa kolmea eri materiaalia.

Uusista NDT-menetelmistä on muun muassa vaiheistetulla ultraäänellä sekä perinteisellä kulkuaikatekniikalla (time-of-flight diffraction, TOFD) saatu erinomaisia tuloksia porauslautoilla. TOFD-testauksessa hitsaussauman murtumat paikannetaan ultraääniluotaimen signaalin aiheuttamista diffraktiokaiuista.

”Uudet NDT-tekniikat ovat herättäneet paljon kiinnostusta asiakaskunnassamme”, kertoo Runar Meland Inspectalta. ”Esimerkiksi vaiheistettua ultraääntä ei ole aiemmin sovellettu Pohjanmeren porauskaluston vanhoihin hitsaussaumoihin. Seuraavan 5–10 vuoden aikana nämä tekniikat todennäköisesti yleistyvät nopeasti testisovelluksissa, joissa on aiemmin käytetty perinteisiä röntgenmenetelmiä.”

Sivu luotu: 30 huhti 2015