ADVANCED (pokročilé) NDT v praxi

V průmyslu zabývajícím se těžbou, přepravou a zpracováváním darů naší matičky Země, zejména plynu a ropy, kde jsou nezbytně provozována různá zařízení, jako potrubní systémy, skladovací nádrže, tlakové nádoby a mnoho dalších technologických jednotek a komponent z různých typů ocelí, dochází k jejich postupnému stárnutí (tedy nevratnému poškození) z různých provozních důvodů.
Materiál uskladněný „v suchu“ a bez provozní zátěže nestárne. V provozu, tedy za vysokých teplot, tlacích, mechanickém zatížení a různých chemických a jiných fyzikálních procesech, vždy dochází k jeho degradaci, tedy stárnutí. Postupné zhoršování vlastností těchto zařízení a jejich komponent mnohdy vede k jejich selhání v provozu a následným velikým materiálním a finančním ztrátám jejich provozovatelů, nezřídka i k fatálním nehodám. Pro jejich bezpečný provoz a trvale udržitelný stav jsou stále více užívány různé moderní techniky. Od PC návrhů zařízení, simulací různých zatížení daných komponent, simulací korozních opotřebení, přes různé NDT metody užité k posouzení stavu materiálů a následné odborné posouzení stavu bezpečnosti v průběhu celého času provozování.

Některé základní typy degradace materiálu způsobené korozí v této oblasti:

- caustic cracking – kaustické praskání (forma korozního praskání napětím)
- stress corrosion cracking – koroze pod napětím
- hydrogen blistering – tzv. puchýřování materiálu; vodíkem zapříčiněné praskání
- hydrogen embrittlement – vodíkové křehnutí
- hydride embrittlement – hydridové křehnutí
- hydrogen-induced cracking (stepwise cracking) – vodíkem indukované praskání (krokové / schodovité)
- hydrogen stress cracking – praskání pod napětím (vodíkové)
- sulfide stress cracking – praskání pod napětím (sulfidové)
- liquid metal cracking – křehnutí tekutým kovem.

Takovéto postupné poškozování (stárnutí) materiálů je možno zjišťovat různými metodami, jako je například odběr vzorků, provedením DT (destruktivních testů ke zjištění jejich mechanických vlastností), posouzení makro- a mikrostruktury a podobně. Jako nejvýhodnější se jeví NDT metody, kdy není třeba odebírat fyzické vzorky materiálů z provozovaných zařízení, a které je mnohdy možné provádět za provozu.
Tím se dostáváme k faktům jako například výhodám ultrazvukových zkoušek oproti prozařovacím metodám (radiografie, Gammagrafie, ...), kde dochází k nechtěné zátěží okolí ionizujícím zářením a možnému zdravotně nežádoucímu vlivu na osoby v blízkosti provádění takovýchto zkoušek, nutnosti uzavírání kontrolovaného pásma a tím i omezení provádění další údržby a časovým (a finančním) ztrátám.
Advanced UT je možno provádět i za zvýšených teplot, automatizací (PC software, robotizace skenerů, PC zpracování dat, tvorba protokolu apod.) zajišťuje vysokou tzv. POD, tedy pravděpodobnost detekce výskytu vad. Vždy mnohem vyšší než při ručním zkoušení.
Společnost DEKRA s úspěchem celosvětově využívá (různé) ADVANCED NDT metody a zařízení, kdy provozovatel plynárenských či rafinérských zařízení dostává přesné (a reprodukovatelné) výsledky takovýchto kontrol a věrné PC zpracované záznamy, které jsou nezbytné (a výhodné) pro další pravidelně se opakující kontroly a posuzování stavu zařízení – tedy i bezpečnosti provozu. Robotizované zařízení zajišťuje velkou rychlost a přesnost kontroly a tím i relativně nižší cenu oproti konvenčnímu (manuálnímu) zkoušení.
Například pro kontrolu stěn a střech skladovacích nádrží (a jiných komponent, jako tlakové nádoby, potrubí aj.) používá DEKRA zařízení RMS2, kde zákazník či jiný odborný partner dostává kompletní data, tzv. „mapy měření“ v téměř libovolném formátu. Barevné schematické záznamy pro názorné zhodnocení, číselné tabulky naměřených hodnot (PC zpracovatelná data – excel tabulky – formát .scv), 3D pohledy apod.
Pro kontrolu podlah skladovacích (či jiných) nádrží (tanků) DEKRA používá zařízení FloorMap (DiM3) a k tomu dedikovaný software umožňující tvorbu kompletních schémat v různém zobrazení.
Obě tato vysoce spolehlivá zařízení umožňují tvorbu záznamů v různých (PC zpracovatelných) formátech, a to vždy podle požadavků či potřeb zákazníka. Například kompletní záznam z celého (nebo částečného) povrchu podlahy, kdy jsou jasně odlišeny vady na horním, příp. spodním povrchu.
RMS2 díky imerzní UT technice umožňuje precizní měření tloušťky materiálu a tím i případných korozních úbytků, vnitřních vad materiálu, zaznamenání deformací (např. vyboulenin, prohnutí, škrábanců apod.), ale třeba i nepřilnutí nátěru a stanovení jeho tloušťky. Toto zařízení umožňuje fokusaci ultrazvukového svazku do různých hloubek zkoušeného objektu a tím i detekci zmiňovaného HIC (Hydrogen Induced Corrosion), tedy vodíkového praskání.
V současnosti probíhá tzv. „DEKRA – HIC project“ – celosvětová studie, kde vzorky s různými vadami typu HIC cestují mezi národními pobočkami firmy DEKRA a jejich NDT experti na nich provádí všemožné nedestruktivní testy. Vzorky projdou minimálně rukama kolegů z Německa, Holandska, Finska, Švédska, Litvy, J.A.R., Francie a Polska. Následně dojde k porovnání výsledků těchto „blind testů“ a výběru nejvhodnějších technik vedoucích ke spokojenosti zákazníků. Ti jistě ocení kvalitu a přesnost NDT měření, které jim umožňují bezvadný a bezpečný provoz s dlouhou životností zařízení a tím i finanční efektivitu.
Do projektu je zapojena i lokální entita DEKRA CZ. Během srpna dorazí vzorky na českou pobočku a NDT experti zahájí proces jejich testování. Pevně věříme, že se v mezinárodní konkurenci neztratíme a předvedeme, že svoji práci děláme kvalitně a obor NDT posouváme kupředu.
Pro ilustraci uvádíme příklady záznamů a grafických výstupů těchto měření ze zařízení české pobočky DEKRA CZ.
Pro názornost možnosti fokusace ultrazvukového svazku. Fokusace do hloubky (oblasti zájmu) i do šířky (rozlišitelnost – velikost vad). V kombinaci s UT-PA a UT-TOFD je možný docela věrný popis takovýchto vnitřních vad materiálu.
Ve skutečnosti ADVANCED NDT zařízení sbírá GB dat (tzv. raw data), MB jsou detailně vyhodnoceny (oblasti s vadami), KB jsou reportovány (oblasti s vadami od požadované úrovně) a jen Bity jsou důležité: rozhodnutí ANO / NE (rozhodnutí: další provoz, provoz se sníženou zátěží, oprava, odstavení a následná výměna zařízení případně části).

www.dekra.cz
Foto: DEKRA

Publikováno: 4. 10. 2021 | Počet zobrazení: 622 135