検査・非破壊検査

この文書は、レベル 2 基準をサポートする検査および非破壊検査 (NDT) に関する詳細かつ具体的なガイダンスを提供します。

関連する技術的対策文書は、トレーニングとメンテナンス手順です。

この文書は、プラントに適用される NDT の評価と検査、およびそれがプラントの継続的な安全運転をどのようにサポートするかを支援します。

圧力容器、貯蔵タンク、その他の安全上重要なコンポーネント (配管やバルブを含む) は、液体、気体、固体を収容できるように設計されており、封じ込めの損失が発生しません。これらの機器の漏れや機械的または構造的な故障は、現場で重大な事故を引き起こす可能性があります。

重要なコンポーネントに欠陥が存在すると、そのようなシステムの完全性が損なわれ、障害が発生する可能性が高まる可能性があります。

非破壊検査 (NDT) は、材料の損傷や異常を特定するための測定技術の応用です。 NDT は多くの場合、プロセスプラントの現在の「健全性」に関する情報を取得する唯一の方法を提供します。

NDT がうまく機能すれば、プラントの安全性の管理に役立つ有益な情報を提供できます。不適切な NDT が適用されたり、NDT が正しく適用されなかった場合、結果はプラントの完全性と安全性について誤った印象を与える可能性があります。

NDT は、損傷や異常の存在を推測できる物理的特性または影響の測定値です。温度や圧力などの絶対パラメータの測定値ではありません。

材料特性の変化とみなされるものと欠陥とみなされるものの区別は明確ではありません。これにより、NDT で欠陥が欠落し、誤った呼び出しが発生する可能性があります。つまり、実際には信号が欠陥によって生成されていないにもかかわらず、欠陥が報告されます。また、NDT は多かれ少なかれ人間のオペレーターによって適用され、プロセスに人的ミスや主観が入り込みます。

NDT が懸念される欠陥を検出するのに 100% 効果的であることはほとんどありません。すべての測定と同様、NDT 技術を使用した欠陥の位置およびサイズ測定には誤差が発生します。これらの手法は個別の測定を組み合わせたものであることが多いため、誤差が大きくなる可能性があります。

NDT 技術は次の 2 つのカテゴリに分類されます。

プロセスプラントに適用される一般的な技術の簡単な説明は、「技術」に記載されています。基本的な NDT 技術は何年にもわたってほとんど変化していませんが、技術の向上とプラントの生産性を最大化したいという要求に伴い、新しい技術や古い技術のバリエーションが開発され、NDT へのさまざまなアプローチが開発されています。これらについては、以下の用語と現在の傾向で明確に説明します。

コンポーネントに適用された NDT の品質は、後でコンポーネントや得られた結果を観察することによって簡単に評価することはできません。

懸念される損傷や異常を特定する能力に自信を与えるために、テストの開発と適用には追加の手順が必要です。検査プロセスとその適切な管理については、以下で詳しく説明します。

NDT は、設計、建設、運用活動におけるエラーに対する主要な回復メカニズムです。

NDT 技術を正しく選択して適用すると、プラントのコンポーネントまたは部品に、その技術で検出できたタイプの欠陥が含まれていないという確信が得られます。

製造環境に適用される場合、製造プロセスによって生じた可能性のある特定のサイズに関して懸念される欠陥が存在しないことを確信するために使用されます。この場合、NDT は、プラントのコンポーネントまたは部品を特定の仕様に合わせて生産することを目的とした数多くの品質管理活動の 1 つにすぎません。

稼働中の NDT は、プラントの運転によって設計パラメータを超えてプラントの完全性が低下していないという確信を与えます。

このような劣化が検出された場合、NDT は損傷を定量化し、メンテナンスまたは監視アクションの正当化への情報を提供できます。

アドホック NDT を使用すると、予期しない損傷メカニズムが発生していないかを確認できます。

すべてのテクニックには、検出できるダメージメカニズムの種類とパラメータに関して長所と短所があります。

アドホック NDT は、仮想的な損傷メカニズムをターゲットにする必要があるか、検出されなかったと報告できる損傷メカニズムが技術の機能によって定義されるかのいずれかです。

NDT を使用して検出できる欠陥/欠陥および劣化の種類は次のように要約されます。

製造要件またはプラントの継続稼働をサポートするための NDT の適用は、特定の規制の対象となります。

NDT に関しては、業界で依然として蔓延している一般的な誤解がいくつかあります。

さまざまな一般規制の要件は次のように要約できます。

2000 年圧力システム安全規則は、圧力システムの操作を対象としています。

規則 4 (2) には、プラントは「危険を防止するために適切に設計され、適切な材料で適切に構築されなければならない」と記載されています。

規則 8 (1) は、「所有者またはユーザーは、次の場合に有資格者による定期検査のために WSE を受けなければなりません。」規則 8 (1) (b) によれば、「欠陥が危険を引き起こす可能性がある」ことを要求しています。

WSE は、圧力システムの各部分について、予想される損傷メカニズム、検査間隔、および検査方法を指定する書面による検査計画です。必要な NDT はすべて WSE で指定されます。筆記スキームの詳細については、文書「試験スキームの筆記」を参照してください。

2016 年圧力機器 (安全) 規制は、欧州圧力機器指令に準拠した新しい圧力容器の製造を対象としており、最大許容圧力 PS が 0.5 bar を超える圧力機器およびアセンブリに適用されます。これらの規制では次のことが求められます。

圧力容器の製造に関する古い英国規格 (BS 5500) は、新しい欧州規格 BS EN 13445 に取って代わられましたが、BS 5500 にあった設計要件は PD5500 として維持されています。後者の文書は、製造時に適用される NDT の欠陥許容基準を設定します。合格基準では NDT 技術の能力と制限が考慮されているため、X 線撮影の場合は「亀裂は許可されない」と記載され、超音波の場合は高さ、長さ、振幅に基づく平面的な指標に関する条件が記載されています。

1999 年重大事故危険管理規則では、すべての事業者に対し、重大事故を防止し、人体と環境への影響を制限するために必要なあらゆる措置を講じるという一般的な義務を課しました。安全性報告書に記載される可能性のある NDT への言及は、COMAH 安全性報告書に記載されています。

NDT は、上記の規制では特に言及されていませんが、機械的完全性に関して、必要なすべての措置が講じられていることを事業者が実証する一環として果たす役割があります。これにより、プラントが必要な基準に従って建設され、適切に修理されているという確信が得られます。 NDT は、予期しない損傷が発生していないことを確認するための情報、またはその他の情報を提供できます。

危険物の運送に関する規制 - 鉄道と道路。これらの規制は、使用されるタンクの検査とテストを含む、鉄道および道路による危険物の輸送を対象としています。タンクは、承認タンク要件で承認および公開された要件に従って、管轄当局または承認を受けた者によって検査およびテストされる必要があります。検査とテストを確認し、タンクが承認された設計に適合し、意図された目的に適していることを確認する証明書を作成する必要があります。

1999 年の労働安全衛生管理規則。これらの規則では、事業活動から生じる従業員および公衆へのリスクを適切かつ十分に評価することが雇用主に求められています。

1998 年の作業用具の提供と使用に関する規則。これらの規則では、雇用主は次のことを保証する必要があります。仕事機器は、使用または提供される目的に適するように構築または適合されており、仕事設備は効率的な状態に維持され、効率的に維持されます。働く秩序があり、良好な修理が行われています。

安全性報告書に記載されている NDT に関する情報は、基準 5.2.4.3 に対応している可能性があります。報告書は、安全性が重要なプラントについて、有能な担当者が適切な間隔でシステムを検査することを保証するシステムが整備されていることを示す必要があります。情報は一般的なものである可能性が高く、NDT 技術の詳細は期待できません。

安全性報告書は、加圧プラントに対して書面による検査計画が整備されていることの証拠を提供する必要があります。

安全性報告書では、試験が社内組織によって実施されたのか、それとも第三者から委託されたのかを宣言する必要があります。有能な人物が社内にいる場合、報告書はその人物が業務から独立しており、上級管理職に直接報告する必要があることを示す必要があります。

適用された NDT に関する情報と、プラントの完全性をサポートする結果の使用に関する情報のほとんどは、現場での HSE フォローアップ COMAH 検査中に収集する必要があります。

現場での HSE フォローアップ COMAH 検査は、以下の NDT 活動に関する詳細情報を収集するために使用する必要があります。

検査間隔の正当性を調査します。

標準ガイドラインが使用されている場合は、選択した周期を選択した理由と、それらがプラントの動作条件に適合するかどうかを確認してください。

リスクベース検査 (RBI) アプローチは、一定間隔の検査の代替として使用されている可能性があります。

この場合、各植物項目の被害メカニズムが確立され、項目がリスクに応じて分類されている必要があります。

NDT は、失敗の可能性を軽減し、リスクを軽減することを目的として、高/中リスク項目を対象とする必要があります。

このプロセスにより、固定間隔アプローチに基づく場合よりも必要な NDT の量を減らすことができます。ただし、正しい NDT 技術を使用することがさらに重要です。

HSE のリスクベース検査のベストプラクティスは、RBI プロセスの品質を評価するために使用できます。

NDT は、不適切な適用や不十分な適用によって技術の理論上の機能が過度に損なわれないように、正しく管理する必要があります。企業は、NDT の管理と適用をカバーする手順だけでなく、NDT が実施されていることを示す証拠も持つ必要があります。

NDT に対する工場所有者の態度を評価します。

十分な考慮が払われない場合、適切に計画される可能性は低く、良好なアクセスが提供される可能性は低く、請負業者は適切な NDT の実施を妨げる過度の圧力にさらされる可能性があります。これについては、以下の「管理」でさらに詳しく説明します。

NDT オペレーターがどちらの品質システムに基づいて NDT を適用することになっているかを確認してください。プラント所有者のものか、NDT 会社のものか。

これが実際に起こるかどうかを確認してください。

非破壊検査の結果は、調査対象の損傷の種類と適用される特定の NDT 技術によって異なります。

NDT の要件が指定されていること、およびどの NDT 技術が使用され、どのように適用されたかについての十分な情報が記録に提供されていることを確認してください。この技術は懸念される欠陥を発見する可能性が高いですか?また、その技術の能力は既知ですか? さまざまなテクニックの詳細については、以下で説明します。

HSE のベストプラクティス文書 (超音波、表面技術) は、NDT の役割と、コンポーネントの故障リスクを軽減するために NDT に必要な有効性を評価するためのガイダンスを提供します。

NDT がコンポーネントの安全性を確保する上で重要な役割を果たす場合、懸念されるすべての欠陥が検出され、NDT 技術が正しく適用されることを保証するために追加の手順を実行する必要があります。

最後に、プラント所有者は NDT の結果を評価し、それに基づいて行動する必要があります。

NDT 結果の提示は、その後のアクションに影響を与えることがよくあります。一部のレポートでは、欠陥が見つからなかったか、NDT が許容可能であった、つまり特定の許容基準を超える兆候は観察されなかったとだけ記載されます。他のコンピュータ技術を使用すると、明らかに詳細なカラープロットを作成でき、品質の印象を与えることができます。これらの極端な両方により、NDT では検出可能な欠陥の種類に制限がある可能性がある、または不十分なサンプル領域/体積が検査された可能性があるという事実が隠蔽される可能性があります。

プラント所有者は、NDT 結果の評価において、適用された技術に固有の制限とエラーがどのように考慮されているかを示すことができる必要があります。

これらの問題は、HSE オンサイト COMAH 検査に役立つように設計されたチェックリストの質問でカバーされています。

中小企業は、有能な人材の専門知識を買い、第三者の専門家の判断に依存する可能性があります。オペレーターは検査の法定記録を入手できるようにする必要がありますが、検査に関する追加情報や「権限のある者」組織の能力に直ちにアクセスできない場合があります。

NDT プロセスの始まりは、NDT を必要とする植物品目を特定することです。

これら 2 つの文書は、植物アイテムで発生すると予想される損傷メカニズムも特定する必要があり、したがって、存在する場合には NDT 技術によって検出する必要があります。他の購入や開発と同様 (ISO 9001 に準拠)、NDT は要件の仕様から始める必要があります。 NDT の場合、これは欠陥の仕様または説明であり、次のものが含まれます。

欠陥の説明は、適用される技術の機能によって定義され、プラント項目は、この技術によって検出された欠陥が除去された状態でのみ合格できます。

NDT 方法は、関連する場合には試験計画書に明記するか、他の場所に文書化する必要があります。

これはおそらくNDT会社がプラント所有者に代わって行うことになるだろう。手順は、植物固有の技術シートによって補足される場合がありますが、適用する技術を定義するために十分に詳細に記載する必要があります。

その後、有能な担当者が NDT 手法を適用し、結果が報告されます。レポートでは、技術の適用における制限を強調し、特定のアプリケーションに必要な技術への変更をリストする必要があります。

腐食マッピングや床スキャナーなどの大面積 NDT 技術の結果は、コンピューター化されたカラフルなプロットとして表示されることがよくあります。これらの視覚的な出力は印象的に見えますが、技術の限界を示すものではなく、NDT が正しく実行されたこと自体を証明するものでもありません。

結果として欠陥が見つからなかった場合でも、NDT 技術の能力と、発見されなかった欠陥の性質を考慮した対応が必要になる可能性があります。

製造 NDT を管理する規格では、多くの場合、NDT 測定に関する合格基準、つまり…より長い信号がないこと、または…より大きい振幅の信号がないことが規定されています。これにより、評価手順が簡素化され、欠陥の兆候が許容されるか許容されないかを決定する責任が NDT オペレーターに課せられます。

使用中検査の場合、合格基準を定義するのはそれほど簡単ではありません。製造許容基準が使用される場合、これらの基準が動作条件に存在する可能性のある関連する劣化メカニズムを捉えていることが正当化される必要があります。また、使用される植物アイテムと NDT 技術の両方と互換性がある必要があります。

ECA には数式の解決が含まれるため、回答は小数点以下の桁まで引用されることがよくあります。しかし、NDT結果から得られる入力情報の誤差はミリメートルオーダーである可能性が高い。 NDT 測定におけるサイジング誤差を推定し、ECA で考慮することが重要です。

より重要なコードのうち 2 つは次のとおりです。

RBI プロセスが使用される場合、結果はリスク評価にフィードバックされ、必要なアクションに適切な変更が加えられる必要があります。

NDT の結果に信頼性を持たせるためには、特別なプロセスとしての NDT が正しく適用され、そのプロセスの能力が理解されていることが重要です。

これには適切な管理と制御が必要です。認定された品質管理システムを持つ工場所有者は、NDT 活動の扇動と購入を管理する手順を持っています。 NDT の適用をカバーする手順も用意されている場合がありますが、これらは NDT ベンダーに任されることがよくあります。

認定された品質システムに加えて、BS EN ISO/IEC 17025 テストまたは EN 45004 検査のいずれかに UKAS 認定が必要です

NDT 企業が NDT の適用を適切に管理するシステムを備えていることを示します。

ただし、現場での実践は文書とは異なる場合があり、NDT 活動の性質上、他の製品やサービスに適用されるのと同じ管理が常に適用されるわけではありません。

NDT の仕様と管理に対する責任は、プラント所有者と NDT ベンダーの間で必ずしも明確に定義されているわけではありません。 ISO 9000 のプラント所有者は、UKAS 認定の NDT ベンダーから組織を雇うことができ、その結果、オペレーターはどちらの品質システムにも基づいて作業することになります。

計画外の NDT 活動ではエラーがよく発生します。計画された作業を実行するオペレーターは、「ここにいる間にこのアイテムを検査してください」と求められる場合があります。このような場合、実行される NDT はオペレータの経験に依存します。その適切性と能力は記載されておらず、将来の評価や反復を可能にする記録は作成されない可能性があります。 NDT の制御については、超音波と表面技術、および放射線撮影のベストプラクティス文書で詳しく説明されています。

NDT 担当者は、中央認証スキーム (PCN など) または雇用主ベースのスキーム (ASNT など) に基づいて訓練され、認定されます。

集中管理されるスキームの要件は BS EN 473 に規定されています。雇用主は、書面による実践でトレーニングを定義する必要があります。コンピテンシーには 3 つのレベルが定義されています。

PCN スキームの詳細については、超音波、表面技術、放射線撮影のベストプラクティス文書に記載されています。

ほとんどの NDT 技術では、術者が良好な視力を持ち、毎年検査を受ける必要があります。

これは、実行される NDT の品質に必然的な影響を与える見落とされる可能性のある側面の 1 つです。

サイトの NDT はレベル 3 オペレーターの監督とサポートの下にある必要があり、NDT 手順はレベル 3 担当者または同等の担当者によって承認される必要があります。

レベル 2 の認定は NDT 法に固有であり、超音波の場合は特定の形状に固有です。 PCN などの一般的な資格は、特定の NDT 技術の用途に応じた職務固有のトレーニングによる補足が必要な場合があります。これは、産業プラントに適用される手動超音波の有効性を調査した HSE の PANI プロジェクトによって強調されました。

技術に対する中央の認証スキームが存在しない場合 (「その他の技術」にリストされているすべてではありませんが、多くの技術がこれに当てはまります)

NDT ベンダーは、プラント所有者に、担当者がその技術の適用に関して十分な経験と訓練を受けていることを示す証拠を提供する必要があります。

すべての NDT は、レベル 3 または同等のものによって承認された手順によって管理される必要があります。

磁粉検査や染料浸透検査などの一部の技術は原理的に簡単に適用できるため、手順を踏まずにそのまま適用したいという誘惑に駆られます。逆に、この技術について幅広い経験を持つオペレータは、高度な技術や機器を適用し、完全な手順で記録するのではなく、その経験に頼って多くの変数を調整する場合があります。

NDT は多くの場合、国内または国際規格に準拠して適用されます。

コンポーネントが規格に従って検査されたと述べるだけでは十分ではありません。ほとんどの規格にはさまざまな技術パラメータに関するオプションがあり、どのような値を使用するかを記載する手順または技術シートを作成する必要があります。レベル 3 による手順の承認は、検査対象のプラント項目に照らして基準が評価され、適切であると判明したことを意味します。

一部の規格は長年にわたって試行され、テストされてきましたが、規格の基礎となり、規格の機能と制限を定義するデータと専門知識が入手できないことがよくあります。

ヨーロッパ全体での規格の調和により、まだサポートする実績のない多くの規格が生み出されました。

例外は、磁性粒子規格:「磁性粒子探傷の方法」、英国規格 BS 6072: 1981 で、サポート情報は「磁性粒子探傷。磁性粒子探傷を応用する原理と実践へのガイド」として入手可能です。 BS6072 に準拠。」、英国規格 PD 6513: 1985。

NDT は書面による手続きなしで適用できます。

ただし、適用された内容を後で評価し、必要に応じて繰り返すことができるように、すべてのパラメータが記録されている場合に限ります。

NDT がコンポーネントの安全性を保証する上で重要な役割を果たす場合、NDT の信頼性を向上させ、懸念されるすべての欠陥が検出され、NDT 技術が正しく適用されることを保証するために追加の手順が講じられることが期待されます。

そのような手順には次のものが含まれます。

ベストプラクティス文書には、検査の高い信頼性を確保するために考慮すべき他の重要な対策もリストされています。

特定の欠陥を検出してサイズを決定する NDT 技術の能力は、物理的推論、理論的モデリング、実験研究、および以前に発表された研究に基づく証拠を収集することによって評価できます。

このプロセスは、検査適格性評価、検証、またはパフォーマンスデモンストレーションとして知られています。収集および評価される証拠の量は、NDT の重要性に応じて調整できるため、法外な量である必要はありません。詳細については、超音波、表面技術、および放射線撮影のベストプラクティス文書を参照してください。

NDT 技術の詳細については、次の場所を参照してください。

以下に簡単な概要を示します。特定の技術に関連する用語以外の用語は、用語セクションに記載されています。各セクションでは、情報がアルファベット順に記載されています。

最も単純かつ簡単に適用できる手法であり、プロセスプラントの一般用語「検査」と呼ばれることがよくあります。

表面の傷や歪みを検出できます。ただし、表面へのアクセスが必要であり、その能力は照明と検査員の視力に依存します。

視覚検査には、目だけではアクセスできない表面の観察を可能にする拡大鏡や内視鏡、ボアスコープから、完全に遠隔操作されたコンピュータビデオシステムに至るまで、多くの補助手段が利用可能です。後者の場合、「百聞は一見に如かず」であるため、画像の信号処理によって欠陥が隠蔽されないように注意する必要があります。

プロセスプラントで見つかる最も一般的な損傷は腐食であるため、残存肉厚を測定できる技術が広く適用されています。

超音波 (高周波音) により、壁の厚さを正確に点で測定できます。

トランスデューサを設置する表面は清浄である必要があり、点測定であるため、最小肉厚を検出できるように腐食損傷の種類を考慮して測定位置を選択する必要があります。グリッドを使用して広い表面積を調査する場合、懸念される損傷を検出できるようにグリッドのピッチを選択する必要があります。

塗装またはコーティングされた植物の測定を行う場合は、測定値が残りの壁の測定値と同じになるように注意する必要があります。新しい機器には、この作業でオペレータを支援する機能が備わっていますが、古い機器ではオペレータ側でより多くの注意が必要です。

他の厚さのテクニックには次のものがあります。

フラッシュ X 線撮影、磁束漏れ、パルス渦電流、およびこれらについては以下で説明します。

これらの技術は、超音波よりも材料の種類、測定の精度、壁の厚さ、形状によって適用が制限されますが、適用の速度や絶縁下の検査能力などの他の利点も提供します。

欠陥検出技術は次の 2 つのカテゴリに分類されます。

表面技術

染料は、表面破壊欠陥に引き込まれ、その後、染料を欠陥から引き戻す現像液の適用によって強調表示されます。

この NDT 方法では、検査面に開いた欠陥のみを検出できます。

染料浸透剤は、非磁性材料に適した表面技術です。

染料浸透剤はピットなどの体積欠陥の検出に適していますが、磁性粒子検査よりも表面状態の影響を受けやすくなります。密な亀裂を検出するには、染料を表面に長時間放置する必要があります。

染料浸透検査を適用する前に、コンポーネントの表面を洗浄する必要があります。

機械的な洗浄方法では、亀裂の開口部が閉じてしまい、検出できなくなる可能性があります。化学物質を植物に適用する必要がある技術では、化学物質が植物材料と適合するように注意する必要があります。応力腐食割れの開始を避けるために、ハロゲン含有量の低い化学物質のみをステンレス鋼に適用することが特に重要です。

蛍光染料は、表示のコントラストを高めてオペレータにとって表示をより見やすくし、それによって技術の感度を高めるために使用されます。

表面技術の調達に関する HSE のベストプラクティス文書には、染料浸透検査に関する詳細が記載されています。

部品表面に近いコイルに交流電流が流れると、渦電流が誘導され、コイル内の電流に逆起電力が発生します。

渦電流の流れを制限するコンポーネントの欠陥は、印加される EMF と逆起電力の間のバランスを変化させるため、検出することができます。

材料の透磁率と周波数の関数である表皮深さは、渦電流の浸透の深さを決定します。

強磁性材料では表皮深さが非常に小さいため、この技術では表面破壊欠陥のみが検出されます。非磁性材料では、これにより表面下の機能が提供され、欠陥の深さをある程度示すことができます。

渦電流技術は、熱交換器チューブの NDT に広く適用されています。

検査面上の欠陥は磁束線を遮断します。

表面に吹き付けられた磁性粒子はこれらの欠陥に引き寄せられ、その位置を特定します。

この NDT 方法は、磁場の急激な変化のみを検出するため、検査表面を破壊する欠陥のみを検出できます。形状の変化や残留磁場の存在によって発生する可能性のある誤った呼び出しを避けるために注意する必要があります。

蛍光磁気インクは、表示のコントラストを高めてオペレータに見やすくし、技術の感度を高めるために使用されます。

磁粉検査は一般に、フェライト材料の表面亀裂の検出に適した NDT 方法です。表面技術の調達に関する HSE のベストプラクティス文書には、磁性粒子検査に関する詳細が記載されています。

X 線撮影は、コンポーネントを通過してフィルムに当たる、適用される放射線 (g または X 線) の変化によって材料損失を検出することです。

X 線撮影は材料の損失に敏感であるため、スラグや多孔性などの体積欠陥の検出に適しています。平面欠陥または亀裂の検出は、これらの欠陥の隙間または開口部と、欠陥の軸からの放射線ビームの方向のずれに依存します。多くの場合、亀裂は検出されません。

X線撮影が好まれるのは、結果のハードコピー、つまりフィルムが生成されるからです。追加の専門技術がなければ、欠陥に関する深さ情報を提供することはできません (たとえば、プロファイル X 線撮影では、大量の欠陥に関する深さ情報が得られる場合があります)。

欠陥は、現像されたフィルムの密度の急激な変化によって識別されます。フィルムの密度は、フィルムが受けた放射線の曝露に関連しています。

露出に対する濃度の曲線の勾配によって、露出の小さな変化がどの程度見えるかが決まります。このような変化は欠陥の存在によって生じる可能性があるため、膜密度の変化を通じて欠陥を検出できることが最も重要です。

この映画の特徴はそのコントラストです。コントラストは膜密度とともに増加する傾向があるため、高密度は欠陥の検出に有利です。しかし、高密度フィルムを鑑賞するには、高い光強度、低い背景光、フィルムマスキングなどの良好な照明条件が必要であり、透過光強度の低下により、濃度を上げることができるレベルには実際的な制限があります。通常、2.0 ～ 3.0 の範囲の濃度が、コントラストと表示要件の間の最良の妥協点を表すと見なされます。

画質インジケーター (IQI) は一般にワイヤータイプで、プラスチックの封筒に封入された異なる直径の直線ワイヤー、または金属ブロックの穴や段差を使用したワイヤーで構成されます。

IQI は検査対象物の上に置かれ、X 線写真が撮影されるときに画像化されます。 X 線写真上に見える最小のワイヤー直径、穴直径、または段差が、達成される感度の目安となります。

IQI のタイプとその位置は、適切な X 線撮影規格で指定されています。 IQI によって確立される感度は、断面、ワイヤサイズなどの変化を検出する能力にのみ関係することを認識する必要があります。この感度は、欠陥の検出可能性に間接的にのみ関係します。

HSE の主な懸念は、かなりの数の NDT 請負業者が、従業員の放射線被ばくを合理的に実行可能な限り低く保つことができる日常的な作業慣行を採用していないことである。

インシデントは不適切な作業計画によって発生します (最も顕著なのは現場の X 線撮影です)。適切な局所放射線源遮蔽（コリメーション）を使用しない。または不適切な作業システム。

X 線写真の品質と感度は、フィルムの密度と IQI の使用によって測定されます。

X線撮影の調達に関するHSEの情報文書には、この技術の詳細が記載されています。

工業用放射線撮影は、2000 年 1 月 1 日にほぼ発効した 1999 年電離放射線規制 (IRR99) の対象となっています。規制の要件に関する情報は、HSE の Web サイトから入手できます。

超音波は、ソナーやレーダーと同様の方法で高周波音波を使用するものであり、音響パルスは界面または不連続部から反射されます。

厚さ検査では壁面からの反射を測定します。欠陥検出では、クラック、ボイド、および介在物からの反射が検出され、評価されます。

超音波プローブからコンポーネントへの音の伝達には、通常は水またはゲルである結合媒体が必要です。インターフェースの状態によって、音がどのくらいコンポーネントに伝達されるか、どのくらい散乱されるか、どのくらいのノイズが生成されるかが決まります。

超音波では、比較的良好な表面仕上げが必要です。

広い領域に手動で適用するのは比較的時間がかかり、検出が必要な欠陥に合わせて技術を調整する必要があります。ただし、超音波は長さと壁のサイズの両方の情報を提供できます。

耐食合金（高ニッケル合金やオーステナイト鋼など）などの一部の材料は、超音波に関してさらなる問題を引き起こすため、特別な技術と適切な訓練を受けた人員が必要です。

超音波を自動化し、結果のハードコピーを作成することができます。

これは非接触電磁技術であり、導電性材料の磁性粒子や染料浸透検査に代わる表面欠陥検出として使用されます。

均一な電流が検査対象の材料に誘導され、磁場が生成され、欠陥が存在する場合、磁場が乱され、その周囲に流れます。プローブは、これらの磁場の外乱を検出するために構築されています。ソフトウェアアルゴリズムにより、亀裂の深さと亀裂の長さの推定値を取得できます。

この技術は、非磁性材料上の表面下の欠陥を検出できます。

粗悪な表面にも対応でき、コーティングを通してテストすることもできます。ただし、正しく適用するには熟練したオペレーターが必要です。

一連の音響センサーをテスト対象の植物の周囲に取り付ける受動的技術。

指定された振幅しきい値を超える、プラント項目に由来する信号が記録されます。亀裂の伝播、腐食生成物、漏れからの信号は、三角測量によって特定され、位置が特定されます。

一般的な用途は、腐食生成物の剥離によって発生する音による地上の貯蔵タンクの監視です。

これは定量的な手法ではなく、タンクの状態を定性的に評価します。

アコースティック・エミッションを使用して亀裂の成長を検出する場合、動作ノイズの存在下で亀裂の成長によって生成される信号を検出するという課題に直面します。

油圧試験の実施時には動作騒音が発生しない場合もありますが、プラントのアイテムで見られる応力は、稼働中に見られる応力とはかなり異なる場合があります。

この技術は、部品の表面に沿って伝わる別のタイプの超音波です。

伝播するにつれて、表面に対してある角度でコンポーネント内に伝わるモードに変換されます。この後者の波は、波が発生した表面と平行な表面に衝突すると、表面波に戻ります。

この技術は、飛行時間技術を補完するものとして、表面近くの欠陥の検出によく使用されます。

コンピュータベースまたは「フィルムレス」放射線撮影システムを使用した工業用放射線撮影は、従来のフィルムを完全に置き換えて放射線写真データを収集および分析できます。

アプリケーションには、特にプロセス配管の断熱材やコーティングの下でのプロセス腐食の検出と測定が含まれます。

この技術は SCAR のような非投影システムを補完し、安全で迅速な検査を提供します。このシステムは、柔軟で再利用可能な蛍光体プレートを使用して画像をキャプチャします。露光されたプレートはレーザースキャナーで処理され、画像が高解像度モノモニターに配信されます。プレートをスキャンした後、デジタル画像が解釈され、報告され、将来の検索と分析のためにデジタル的に保存されます。

このアプローチの柔軟性は、X 線写真が追跡可能であり、歪んだり、削除されたり、上書きされたりしないように、プロセスに特別な制御が必要であることを意味します。

フラッシュラジオグラフィーは元々、急速に動く動的イベントを画像化するために開発されましたが、断熱材下のパイプ外径の腐食の検出に応用できるようになりました。

通常、外径 12 インチまでのパイプに適用されますが、線源からフィルムまでの距離と放射線出力が十分であれば、直径 1 メートルまでのアイテムにも適用できます。この技術では、放射線曝露時間が短く、高速 X 線装置を使用します。光線フィルムや増感紙、デジタル検出媒体など、通常は断熱材や関連する足場の撤去と再設置にかかるコストが節約されます。

ビームはパイプ壁の接線方向に配置されており、外壁の腐食はパイプのプロファイルの変化として現れます。

また、ラギングが浸水した場所を特定することもできます。画像のコントラストと解像度は、利用できる放射線が限られており、粒子の大きなフィルムと線源の焦点が比較的大きいため、従来の X 線撮影ほど良くありません。

最近の開発により、フラッシュ X 線撮影が補完されました。

これらには、ガドリニウム 153 などの線源と、X 線を電子に変換する固体シンチレーターを組み合わせた手持ち式放射線撮影システムが含まれます。遅れ腐食の下を探す場合、線源の品質と出力によって遅れ腐食内のビーム経路の最大長が決まります。特別なガドリニウム 153 装置を使用すると、パイプの中心を通過したときにパイプの壁の厚さを測定できます。パイプとラギング直径に関する制限は、使用する特定の機器、特に検出器の反対側の線源を保持する固定アームの長さに依存するため、NDT ベンダーは知っておく必要があります。

これは、格納容器を通る漏洩経路を特定するために使用されるさまざまな技術をカバーしています。

それらには次のものが含まれます。

この技術はパイプ NDT に主に応用されています。

特定の種類の音波であるラム波は、円筒形の導波管として機能するパイプ壁内で生成され、最大 50 m の伝播範囲が得られます。波は、壁の損失欠陥などのフィーチャから反射されます。この周波数は、従来の超音波で使用される周波数よりも低く、MHz ではなく kHz です。伝播するラム波のモードが異なるため、信号の解釈は複雑になります。この技術は通常、代替技術を使用してより詳細な NDT の価値がある領域を特定するためのスクリーニングツールとして使用されます。

この技術は、壁厚の減少によって試験中の金属壁から「絞り出される」磁束の検出に依存しています。

これを達成するには、コンポーネントの壁が磁気飽和に近づく必要があります。壁の損失から得られる信号の振幅は、調査対象の領域から欠落している体積に比例します。これは、振幅が壁の厚さの減少に必ずしも対応しないことを意味します。この技術では、近い表面での材料損失と遠い表面での材料損失を区別することはできません。

表面の粗さ、表面の腐食、歪み、磁石上の破片の蓄積、およびスキャンシステムがコンポーネント上を移動する際の物理的な外乱は、結果に悪影響を及ぼします。

MFL は定性的な手法であり、残りの壁を正確に評価することはできません。

素早く適用でき、床の両面の材料損失を検出できるため、タンク床のNDTに広く使用されています。センサーを磁石の極の間に配置する必要があるということは、この技術では垂直の障害物や側壁まで床を 100% カバーできないことを意味します。磁束漏れによって検査できる肉厚は、磁気飽和を達成するための要件によって制限されます。

セットアップに多大な労力がかかるため、この技術は人的ミスの影響を受けやすくなります。手順は明確で十分に詳細である必要があり、オペレーターは技術の適用に関する資格と経験を持っている必要があります。

材料とコンピューターの技術の進歩により、超音波フェーズドアレイトランスデューサーを従来のトランスデューサーと同様のサイズのケースで製造できるようになりました。

フェーズドアレイトランスデューサにより、超音波ビームを電子的に集束したり、アレイの長さに沿って角度を掃引したりすることができます。したがって、1 つのフェーズドアレイトランスデューサが多数の従来のトランスデューサの代わりになったり、トランスデューサのスキャン要件を軽減したりすることができます。

これは新しく高度な技術であり、オペレーターは従来の超音波資格に加えて、技術のトレーニングと経験が必要です。

圧力テストは通常、設計コードの要件であり、製品の使用開始時およびその後に実行されます。必ずしも非破壊検査であるとは限りません。

これには、プラントアイテムを流体で過剰に加圧し (通常、設計動作圧力を 10 ～ 50 % 上回る)、加えられた応力に耐えられるかどうかを確認します。空気圧試験は油圧試験よりも危険が伴い、何か問題が発生した場合には 200 倍のエネルギーが放出されます。

圧力テストに賛成または反対の議論は複雑であり、この文書の範囲を超えています。

テスト中に発生する可能性のある亀裂の成長を検出する目的で、アコースティック・エミッションを適用してテストを補完することもできます。

HSE には圧力試験の安全性に関するガイダンスノート GS4 があり、これは契約研究報告書 CRR168:「圧力試験の安全性」、1998 年によってサポートされています。

腐食や浸食を検出し、平均残壁を測定する技術です。

超音波厚さ測定とは異なり、領域 (設置面積) にわたる平均壁損失を測定します。

送信コイルは磁気パルスを生成し、コンポーネントの壁内に渦電流を誘導します。

渦電流は次に第 2 の磁気パルスを生成し、これが受信コイルによって検出されます。このシステムは、鋼壁内の渦電流パルスの減衰速度を監視します。平均厚さは、特定の信号特徴の過渡時間と既知の校正ピースからの信号との比較から導出されます。

NDT 機器を正しくセットアップし、結果を正確に解釈できるように、コンポーネントに関する情報をオペレーターに提供することが重要です。

この技術はすぐに適用でき、厚さ 100 mm までの非導電性および非磁性材料 (不動態防火、コンクリート) を通してテストできます。低合金鋼にのみ適しており、上面と底面の欠陥を区別することはできません。

X線透視検査はX線撮影のデジタル版です。

画像はフィルムではなく蛍光板などの放射線検出器で生成され、テレビやコンピューターの画面に表示されます。多くの場合、このようなシステムはリアルタイムで動作し、オブジェクトの継続的な NDT を提供できます。検出器とコンピューター技術の最近の進歩は、これらのシステムが従来のフィルム NDT 技術よりも優れた利点を提供できることを意味します。

この技術は、強磁性管の検査に渦電流 NDT の代替手段を提供します。

この技術は、励起コイルからある程度の距離を置いて、誘導渦電流によって生成される磁場を監視します。このシステムでは、高周波渦電流試験よりも分解能が低く、試験速度も遅くなります。この技術は段階的な壁の薄化に対して非常に敏感ですが、局所的な薄化の検出には特別なプローブと電子制御が必要です。

これには、一時的に軟化させたプラスチックフィルムを試験対象物の準備された表面に貼り付けて、表面プロファイルをフィルムに刻印することが含まれます。

次にフィルムを取り外し、顕微鏡で検査します。亀裂、表面含有物、微細構造などの詳細を植物アイテムから遠隔で観察できます。結果のハードコピーも取得されます。

シアログラフィーは、繊維強化複合材料、ゴム、ゴム/金属部品の層間剥離、剥離、その他の欠陥の検出と特性評価に使用されます。

試験対象物に変形を引き起こす荷重（熱、引張、圧力、振動）を加える前後で生成された 2 組のレーザー画像を比較することで、物体の各点における相対変形を計算し、表面の局所的な変化を強調することができます。偏向。局所的な変動は、層間剥離や剥離などの欠陥の特徴です。

これは、平面欠陥のエッジによって生成される回折波を使用して、そのような欠陥を検出およびサイズ設定する超音波技術です。

上端と下端から取得した信号間の時間差を使用してサイズを予測するため、サイジングは正確になります。 TOFD では、送信機と受信機として機能する 2 つの超音波プローブが溶接の両側でペアとしてスキャンされる必要があります。

従来の手動パルスエコー技術と比較して比較的迅速に適用でき、ハードコピー画像を作成できます。結果として、TOFD は、推奨される溶接 NDT 技術として X 線撮影に取って代わりつつあります。

ただし、TOFD には考慮する必要があるいくつかの欠点があります。

赤外線カメラまたはモニターは、植物の表面の実際の温度、または領域全体の変化を観察するために使用されます。

壁を通る熱伝達の変化は、壁の薄化またはスケールの蓄積が原因である可能性があります。これは、湿った断熱材の存在と、断熱材下の腐食 (CUI) の潜在的な状態を示している可能性があります。

あるいは、熱源を使用して表面を加熱し、熱の分散を観察することもできます。

熱流の予期せぬ変化を利用して欠陥を特定できます。

熱い液体または冷たい液体が入った容器の場合、アイテム内の液体のレベルを非侵襲的に観察することが可能です。

検出できる欠陥のサイズは、システムの光学パラメータとカメラの解像度によって異なります。結果を評価する際には、コンポーネント上の塗料やコーティングの放射率を考慮する必要があります。太陽光の反射によっても測定値が歪む可能性があります。

この技術は非接触であり、必要なのは検査中の表面への視線だけです。適用は迅速かつ簡単ですが、検出できるのは、熱流またはアイテムの表面温度の変化を引き起こす欠陥または障害のみです。

このチェックリストは、計画から結果の評価まで NDT プロセス全体をカバーしています。チェックリストを最初から最後まで適用する必要はほとんどありません。特定の懸念領域または重要領域を選択して対処する必要がある可能性が高くなります。太字のコメントは、質問を誘導し、回答を解釈するのに役立ちます。

NDT が必要な植物アイテムの特定。

プラントは圧力システム規制によって管理されていますか?

プラントには非圧力ではあるが危険な流体が含まれていますか?

予期せぬ損傷メカニズムを特定するために投機的な NDT が実行されていますか?

欠陥の説明は、適用される技術の機能によって定義されます。

プラントアイテムは、この能力を満たす欠陥がない状態でのみ合格できます。

検査間隔はどれくらいですか？

検査間隔の正当な理由は何ですか?

標準ガイドラインの場合:

打点の場合:

NDTに対する工場所有者の態度。

NDT 活動と生産/運用機能の間には十分な独立性がありますか?

NDT はコンポーネントの安全性を確保する上で重要な役割を果たしますか?

追加の手順が講じられていますか:

プラント所有者は NDT の限界と能力を認識していますか?

結果の品質は何らかの方法でチェックされていますか?

工場所有者は結果に基づいて行動しますか?

工場の所有者は顧客に情報を持っていますか?

認定された品質管理システムはありますか?

NDT活動の扇動と購入を管理する手順はありますか?

NDT の管理と適用をカバーする手順はありますか?

NDT の仕様と管理に対する責任は、プラント所有者と NDT ベンダーの間で明確に定義されていますか?

検査記録を保管するシステムはありますか？

NDT を適用する NDT オペレーターは誰の品質システム (プラント所有者または NDT 会社) に従っていますか?

NDT 企業 UKAS は、BS EN ISO/IEC 17025 テストまたは BS EN 45004 検査の認定を受けていますか?

要件の仕様または欠陥の説明はありますか?

これには以下を含める必要があります。

NDT は国内規格または国際規格に準拠していますか?

レベル 3 オペレーターによる手順の承認は、検査対象のプラント項目に対する規格の関連性が評価され、適切であると判明したことを意味します。

圧力システムの場合、NDT 法は試験計画書に明記される必要があります。

NDT の適用をカバーする手順の証拠はありますか?

彼ら[工場所有者]は誰のものですか? NDTベンダー?]

これは責任分担と一致していますか？

レベル 3 は手順を承認しますか?

植物特有の技術シートによって補足される手順は、適用される技術を定義するのに十分に詳細なものですか?

QAおよびNDT手順が実施されているという証拠はありますか?

実践はドキュメントと異なる場合があります。

追加の手順は次のとおりです。

たとえば、異なる NDT 技術、独立した検査を繰り返す、または異なる担当者または異なる NDT 技術を使用してすべての NDT を繰り返すなどです。

たとえば、検査対象量のサンプルを繰り返し行う独立したオペレータによる認定または監査を通じて確立された能力です。

たとえば、独立した第三者による検査、監査、またはベストプラクティス文書に記載されている措置の立会いなど。

NDT 担当者は訓練を受け、認定を受けていますか?

(例: PCN などの中央認証スキーム、または ASNT などの雇用主ベースのいずれか)

サイト NDT はレベル 3 オペレーターの監督とサポートを受けていますか?

PCN 資格は、特定の NDT 技術応用のための職務固有のトレーニングによって補完されますか?

その技術に対する中央認証制度が存在しない場合、NDT ベンダーまたはプラント所有者は、その担当者がその技術の適用に関して十分な経験と訓練を受けているという証拠を示すことができますか?

レポートでは、技術の適用における制限が強調されていますか?

特定のアプリケーションに必要な技術への変更がリストされていますか?

適用された内容を後で評価し、必要に応じて繰り返すことができるように、十分なパラメータが記録されていますか?

NDT 測定におけるサイジング誤差は推定されていますか?

得られた結果に応じて適切な措置が講じられていますか?

結果として欠陥が見つからなかった場合でも、NDT 技術の能力と、発見されなかった欠陥の性質を考慮した対応が必要になる可能性があります。

NDT の結果はどのように評価されますか?

製造合格基準が使用される場合、それを使用する正当な理由はありますか?

それらは、使用される植物アイテムと NDT 技術の両方に適合しますか?

NDT 結果の評価では、適用された技術に固有の制限とエラーが考慮されていますか?

サイズ設定エラーとその欠陥評価への影響に関する HSE の情報文書に詳細が記載されています。

欠陥や劣化を評価するための規範に従っていますか?

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

コードは NDT テスト方法の精度を考慮していますか?

そうでない場合、結果を解釈する際にはどのような注意が必要ですか?

ECA へのすべての入力は正当化される必要があります。

過渡状態または最悪の場合の動作条件は考慮されましたか?

材料特性の値は正しいですか?

どのような仮定がなされたのでしょうか?

テストとは、目的に適合しているかどうかを評価するために、アイテムの特性または性能を測定することを指す総称です。

検査も一般的な用語ですが、プロセスプラントでは、プラントの状態を視覚的に評価することに関連して使用されます。

容器の内部劣化の可能性を検査することは、従来、目視検査などにより内部表面から行われてきました。

これにより、容器を解放して空にし、容器を隔離し、侵入の準備をすることに関連して、非常に高いコストが発生する可能性があります。内部 NDT 用にタンクを準備し、それを元に戻す際に機械的な外乱が発生すると、場合によってはタンクの将来の性能に悪影響を与える可能性があります。また、空のタンク内の環境は人が立ち入るのに危険な可能性があるため、密閉空間での作業には追加の予防措置を講じる必要があります。

容器の外側から、つまり格納容器を破壊することなく非侵襲的に実行される非破壊検査は、運用コストを大幅に削減する可能性があります。

内部 NDT の代わりにそれらを適用する場合は、それらが同じ検出およびサイジング要件を達成できることを示す証拠を提供する必要があります。これは、良好な相関関係を示す以前の侵襲的検査と非侵襲的検査の両方の結果、または以前の侵襲的結果と比較できる非侵襲的検査の能力に関するレポートの形式である場合があります。

あるいは、停止前および短期間のシャットダウン中に内部 NDT に加えて非侵襲的 NDT を適用して、内部 NDT の計画を支援したり、他の運用への干渉を最小限に抑えながら特定された潜在的な問題に関する即時情報を提供したりすることもできます。

非侵襲的 NDT 技術は内部 NDT 技術よりも複雑であるため、より優れた計画、QA、およびプロジェクト管理手順が必要です。非侵襲的検査の目的はNDTへのアプローチに影響を与える可能性があるため、その目的を述べることが重要です。

HOIS2000 と三井バブコックは、非侵襲検査に関する 2 つの研究プロジェクトを実施しました。

HOIS プロジェクトでは、非侵襲的検査が許容できるかどうかを確立するための決定ツリーが作成され、三井バブコックプロジェクトでは、満足のいく検査を保証するための要件が詳細に規定されました。これら両方のプロジェクトの結果は、「グッドプラクティス」文書として認められる前に、HSE によってレビューされています。

リスクベースの検査は、特定のプラント項目によってもたらされるリスクに基づいて NDT 要件を定義します。

リスクベースのアプローチを導入する場合、事業の中断や収益の損失などの他の影響よりも安全性への懸念を優先する必要があります。 RBI アプローチは、潜在的な損傷メカニズムと必要な検査間隔を特定します。高リスク品目は頻繁な NDT が必要です。 NDT をあまり必要としない、または必要としない低リスク品目。これは、故障のリスクに関係なく、標準的な一定の検査間隔を設けるという法的なアプローチとは対照的です。

このアプローチを使用するには、プラントのオペレーターは、リスク評価と NDT 計画プロセスが効果的かつ適切な方法で実施されていることを実証する必要があります。

リスクベースのアプローチでは、情報の品質と真実性をテストして検証する必要があります。

プラントの完全性に関する情報は、設計、運転経験、NDT 記録から、また劣化メカニズムと劣化の進行速度についての正しい知識から生成できます。完全性を評価するために必要な重要な情報が不足している場合、または情報が不確実な場合、このアプローチは信頼できません。

その後、予測される劣化の種類とレベルを検出できる NDT 手法を使用して、適切な間隔で NDT を計画し、現在および将来の耐用年数の評価を行うことができます。

溶接部の全長やコンポーネントの数に NDT を適用するのではなく、品目の割合またはサンプルを減らして検査することで NDT コストを削減できます。

多くの場合、10% という数字が使用されます。これには必ずしも科学的根拠があるわけではありませんが、不当なコストを発生させることなく妥当な金額であると考えられます。このようなアプローチは、検査された 10% の結果が検査されなかった 90% に正当に推定できる場合にのみ実行可能です。つまり、損傷メカニズムが 100% のすべてで等しく発生する可能性があり、検査した 10% で欠陥が見つからなければ、残りの 90% で欠陥もないと正当に仮定できる場合です。

このアプローチは、損傷が他の領域よりもある領域で優先的に発生する可能性がある場合、またはランダムな欠陥が発生する可能性がある場合には適用できません。

プロセスプラントには 21 年間稼働していた 2 つのステンレス鋼容器がありました。容器の内容物は可燃性で、軽度の毒性があり、500 ppm の塩化物が含まれていました。容器は、完全真空から最大 15 psi まで、1 日あたり 20 サイクル運転されました。それらには、プロセスの一部で使用される撹拌機が含まれていました。両方の容器は新品時に 70 psi まで油圧テストを受けていましたが、それ以降はテストを受けていませんでした。

会社の理念は「壊れる前に漏れる」でしたが、ステンレス鋼が壊れるとは考えていませんでした。漏洩検知装置は設置されておらず、臭いに気づいたり、液滴を観察したりするのはプラントのオペレーターに頼っていました。

プラント所有者は大手保険会社から有能な人材を雇用し、船舶の検査計画書 (WSE) を作成しました。発電所所有者と保険会社との間で意思決定が共有された形跡はなかった。汎用 WSE が使用されるようになりました。これは、次のように指定されている検査の周期に関する SAFED ガイドラインに従いました。

外部の目視検査と 2 年ごとのハンマーテストを追加します。

これは適切でしたか？

ステンレス鋼と塩化物を組み合わせると、応力腐食割れの可能性が直ちに懸念されます。亀裂は内面から始まる可能性が高い一方、外部検査では壁を貫通する亀裂の存在を検出できました。ただし、応力腐食亀裂は非常に緻密で、肉眼で確認するのが困難な場合があります。ハンマーテストには何のメリットもありません。良い船がどのような音を発するかは誰にもわかりません。

船舶の 1 つを徹底的に検査している間に、担当者は外部溶接部の小さな溶接修理を要求し、その後に水圧試験を行うよう要求しました。容器は 40 psi で漏れが発生しました。船をさらに調査したところ、何千もの壁を貫通する亀裂が発見されました。内容物の粘度が高すぎて緊密な応力腐食亀裂を通過できないため、容器は使用中に漏れていませんでした。

担当者は 2 番目の船舶の WSE を変更しました。

これは適切でしたか？

内部検査は、攪拌機が設置されたままの小さなアクセスウェイから実行されます。

故障した容器の底部には壁を貫通する亀裂がほとんど見られました。この領域は、アクセスウェイから 2 番目の船舶では検査できませんでした。

溶接部の 10% を検査します。

故障した容器には、親プレートの亀裂とほとんどの溶接部分が現れました。検査を溶接部のみに限定し、その 10% だけを検査するという正当な理由はありませんでした。

赤色染料を使用した染料浸透検査。

内面に亀裂があったため、亀裂が製品で埋まった可能性があり、もしそうなら染料浸透検査は効果的ではなかったでしょう。

応力腐食割れは深刻な場合があり、その場合、染料浸透剤の兆候では欠陥が明らかになりません。蛍光色素は感度が高く、容器の限られた暗い空間でより良い結果が得られます。

2000 年圧力システム安全規則の規則 9 では、有資格者が検査計画に含まれる圧力システムの部品を、計画に指定された間隔内で検査することが求められています。上記の行為は、有能な人物がどれほど有能だったのかという疑問を引き起こします。彼らは損傷のメカニズムと検出要件を理解しましたか?

プラント所有者から独立した有能な人物は、WSE の修正に自社の NDT 専門家を関与させませんでした。最終的に専門家に相談したところ、記載された方法を使用した場合の検出確率は 30% 未満であると推定されました。検査を溶接部のわずか 10% に限定すると、溶接部の亀裂が検出される全体の確率はわずか 3% になります。これは容認できないほど低いです。定期的に適用される重要ではない検査では、わずか 50% の検出確率でも許容できる可能性がありますが、非常に重要な検査では、検出確率を 95% 近くまで上げる必要があります。

しかし、2 番目の容器の検査では、応力腐食割れ (SCC) の発生が 2 か所見つかりました。1 つはアクセスウェイノズルの周囲で、もう 1 つはプレートの星型亀裂でした。ノズルは溶接によって修理され、容器は 60 psi まで油圧テストされました。星の亀裂は1年後の次回検査で監視されることになっていた。 WSE のさらなる見直しは行われず、船舶は運航に戻されました。船を運航に戻した有能な人物は現場の正規の測量士ではなかったので、彼らがプロセスを完全に理解していたかどうかという疑問が生じます。

不十分な検査と迅速なサービス復帰が疑問視されると、次のような言い訳が提供されました。

最後に、主要な有能な人物が WSE を認証しているからといって、それだけで十分であるという意味ではありません。WSE は精査され、その適合性に疑問がある場合には内容に異議が唱えられる必要があります。

多数の大型 LPG 貯蔵容器が 10 年間使用された後、最初の徹底的な検査を受ける予定でした。容器は BS 5500 クラス 1 に準拠して設計および構築されており、体積欠陥の検出には X 線撮影が使用されていました。これらの船舶はサイズが大きいため、現場で建設する必要がありました。現場製造には、溶接や検査が天候に左右されやすいという欠点があり、同様の船舶では X 線撮影で検出するのが非常に困難な製造水素割れ (FHC) が発生しています。

オペレーターと担当者は、業務の中断を防ぐために検査戦略を非侵襲検査に変更したいと考えていました。検査間の期間は変更されませんでした。

このような船舶を内側から検査するのが標準的な方法でした。 NDT を外表面から、つまり非侵襲的に適用すると、コストを節約できます。ただし、外部検査で望ましい検出能力が達成されていることを確認することが重要です。関連する業界共同研究プロジェクト (フェーズ 1) では、2 つの方法の結果を比較できるように、侵襲的検査の履歴がある場合には非侵襲的検査を使用するのが最適であると結論付けています。

この場合、前歴はありませんでしたが、オペレーターは他のサイトでも同様の船舶を所有しており、発生する可能性のある損傷メカニズムについて以前の経験があったと考えられます。

これは適切でしたか？

最初の使用中検査は、使用中の劣化をチェックすることに加えて、完全性の問題を引き起こす可能性のある製造検査で見逃された欠陥が容器にないことを示すためにも使用されます。担当者とオペレーターは、非侵襲的検査が目的に適合していることを示す証拠を何も提供しませんでした。ベンチマークとして使用するための以前の侵襲的検査の結果はありませんでした。使用される非侵襲的検査技術が侵襲的検査と同じ検出能力を与えることを示す証拠はなかった。製造中に検出されなかった製造水素亀裂が使用中の検査で検出されることを示す証拠は提供されていません。

オペレーターは、これらの懸念に対処するために多くの研究を実施しました。追加の損傷メカニズムを与える可能性のある硫化水素またはその他の微量成分が存在する可能性があるかどうかを評価するために、LPG サプライチェーンの詳細な調査が実施されました。

試験片は、使用中の欠陥および FHC を表す多数の欠陥を持つ容器の主溶接部をシミュレートするために製造されました。多くの NDT 技術が試験片に適用され、手動による超音波検査が最良の結果をもたらしました。次に、オペレーターが試験片に関して資格を認定されました。

臨界亀裂サイズを評価するために、船舶に対して工学的臨界評価が実施されました。 ECA は材料の破壊靱性を仮定しました。この材料は -50℃ で指定されたシャルピー値を持っていたため、この値が破壊靱性値に変換され、低温解析に使用されました。 LPG 容器は、LPGA 実務規範で指定された特定の温度範囲で運転する必要があるため、さまざまな温度と圧力における許容可能な欠陥サイズを評価する必要がありました。他の温度での破壊靱性は、The Welding Institute から入手可能な非常に限られたデータから取得したものです。許容可能な欠陥のサイズは非常に小さかったが、NDT 試験では許容可能なサイズの半分の欠陥を検出できることが実証されていました。

最も小さな船舶で試行検査を実施しました。船舶の溶接部にアクセスするために、移動式プラットフォームが使用され、移動式プラットフォームが利用可能な期間内により広い範囲をカバーできることを期待して、溶接部の 10% の検査を目標に設定されました。さらに、支持脚の領域で磁性粒子検査が実行されることになっていました。

検査は強風の中で行われ、そのうち２日はプラットホームが使用できなかった。溶接長さの 10 % のみが検査されました。検査の結果、製造超音波許容基準を超えていたが、最大許容サイズよりも小さかった多数の平面欠陥が特定されました。

これは適切でしたか？

船舶の非破壊検査は、風の強い状況で移動式プラットフォームから実行されました。

風速のおかげで検査は 3 日間実施できましたが、NDT では信頼できる結果を保証するために安定した作業プラットフォームが必要です。

ECA は、有効性が限られた重要な仮定に基づいていました。破壊靱性は親プレートの測定に基づいており、低温評価に使用されました。異なる温度で実施された評価では、親プレートのデータは限られたデータベースから取得されましたが、保守的には下限値を使用する必要がありました。 FHC が発生した場合、それは溶接部の熱影響領域で発生したはずですが、この作業では対処できませんでした。

他の船の検査には風の影響を受けない機械化された超音波検査が使用され、検査データはコンピューターに入力され、後で分析されました。各容器の溶接長さの 10% のみが検査されました。あるケースでは、欠陥の高さは 4 mm でしたが、欠陥の最大許容高さは 6 mm でした。

これは適切でしたか？

機械化された超音波検査の使用は、手動技術に比べて大幅な改善でした。ただし、検査時のサイズ誤差は許容されませんでした。機械化された超音波検査の寸法精度は +/- 2 mm でした。これは、検出された 4 mm の欠陥が、実際には最大許容サイズの 6 mm であった可能性があることを意味します。検査範囲を溶接部の 10% に制限する正当な理由は示されておらず、許容サイズに近い欠陥が検出された場合でも検査範囲を拡大することはできませんでした。

引用された参考文献は 2003 年 6 月現在のものであることに注意してください。ステータスと現在のバージョンを確認するには、発行元の組織に問い合わせる必要があります。

検査と NDT に関連する多くのガイドや実施規定があります。これらには次のものが含まれます。

これらの英国規格に関する情報は、BSI Web サイトから入手できます。

アメリカ石油協会のガイド。

エネルギー研究所

安全性評価連盟 - SAFed

エンジニアリング機器製造者およびユーザー協会 - EEMUA

その他のリソース

work work working 染料は、表面を破壊する欠陥に引き込まれ、その後、染料を欠陥から引き戻す現像液の適用によって強調表示されます。染料浸透剤は、非磁性材料に適した表面技術です。染料浸透検査を適用する前に、コンポーネントの表面を洗浄する必要があります。

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