Digitaalinen radiografia

Digitaalisella radiografialla, eli digiröntgenillä etsitään vikoja esimerkiksi putkistoista, venttiileistä, konerungoista tai paineastioista. Varsinkin materiaalien hitsisaumat tarkastetaan tarkasti, koska ne ovat usein laitteistojen heikoimpia lenkkejä.

Digiröntgenkuvausta voidaan tehdä teräkselle, alumiinille, betonille, muoveille, komposiitille ja puulle. Se vaatii perinteistä kuvausta vähemmän säteilyä, joten se on työympäristölle turvallisempi menetelmä. Digiröntgenistä ei synny jätettä tai kemikaaleja.

Röntgenkuvaus tehdään digitaalipaneelin avulla, josta kuva tallennetaan suoraan tietokoneelle. Tarkastaja arvioi röntgenkuvan lääkärin tapaan ja mittaa löydetyt hitsivirheet, onkalot tai kulumat.

Digitaalinen kuvaus säästää aikaa perinteiseen röntgentarkastukseen verrattuna ja on kustannustehokas. Digiröntgeniä voidaan käyttää koneiden ollessa käynnissä, kuvaus onnistuu paksuille tai tiheille materiaaleille, jopa eristeiden läpi.

Kattiloiden ja tulistimien tarkastus TScan-menetelmällä

TScan on Kiwan kehittämä metallin paksuuden mittausmenetelmä. Se kehitettiin alun perin suurten energialaitosten putkikattiloiden seinien mittaamiseen, mutta se käy myös muiden magneettisten materiaalien putkien ja tasaisten pintojen mittaamiseen, joissa on kulumisen tai korroosion riski.

TScan-mittauksessa tarkastaja asentaa skannauslaitteiston putkikattilan seinään. Skanneria ajetaan seinää pitkin ja se mittaa tarkasti jokaisen putken paksuuden. Kun kaikki putket on mitattu, kuvista luodaan yleiskuva, jossa putkien paksuudet esitetään värikarttana. Kuvista on mahdollista myös koostaa koko kattilan kolmiulotteinen malli, jos kaikki seinät kuvataan.

TScan-tutkimusmenetelmä toistetaan ajoittain, jotta mittaustuloksia voidaan vertailla ja materiaalien kulumista tai korroosion etenemistä pystytään ennakoimaan. Skannaus säästää rahaa, kun skannaustulokset kertovat mitkä putket on uusittava. Tarkastusmenetelmä takaa, että tulokset ovat selkeitä, helposti ymmärrettäviä ja tarkkoja.

Paksuusskannaus - säiliöiden ja putkien tarkastus

Säiliöskannereilla tutkitaan säiliöiden ja suurten rautaisten tai teräksisten putkien kuntoa ultraäänen avulla. Tarkastuksessa tutkitaan materiaalin paksuus ja korroosiokohdat.

Säiliöskanneri soveltuu ferriittisistä materiaaleista, raudasta tai teräksestä valmistetuille materiaaleille. Skannausmittausta ei voida toteuttaa alumiinisille, ruostumattomasta teräksestä valmistetuille, kuparisille tai pronssisille materiaaleille.

Laitteisto kiinnitetään tutkittavan säiliön tai putken seinämään. Laitteen magneetit pitävät laitteen kiinni seinässä. Ultraäänilaitetta ohjataan kauko-ohjaimella. Kun tutkimus on tehty, mittausdata viedään tietokoneelle. Asiantuntija analysoi mittausdatan ja luo graafisen raportin asiakkaalle. Raportti sisältää selkeinä kuvina metalliseinämän kunnon ja mahdolliset syöpymäkohdat.

Magneeteilla metallin pintaan kiinnittyvällä laitteella pystytään tekemään ultraäänitarkastuksia ilman suuria telineitä. Automatisoidun laitteiston avulla voidaan mitata suuriakin säiliöitä nopeasti ja tarkasti.

Putkiskanneri - vaiheistettu ultraääni

Vaiheistetulla ultraäänellä tutkitaan teräsputkien, säiliöiden ja liitosten hitsejä. Niistä etsitään virheitä, korroosiota ja kulumia.

Perinteiseen ultraääneen verrattuna vaiheistetun ultraäänilaitteen kaikuluotaimissa on suuri määrä ultraäänikiteitä, joita käännetään kiilan sisällä sähköisesti. Tarkastaja voi määritellä äänipulssien suunnan ja kohdistuksen muuttamalla elementin lähettämän pulssin ajoitusta. Jokainen elementti lähettää ja vastaanottaa signaaleja. Vaiheistus mahdollistaa mutkikkaiden liitosten tutkimisen. Löydettyjen vikojen paikat ja koot esitetään värikuvina.

Vaiheistettua ultraäänitarkastusta tehdään usein yhdellä monikiteisellä luotaimella, mutta Kiwa käyttää myös moniluotaimisia laitteita tarkastuksia nopeuttaakseen. Yksi näistä laitteista on Cobra-skanneri. Se asennetaan saumakohtaan putken ympärille. Putken koko ympärysmitalta skannataan laadukas ultraäänikuva.

Vaiheistetun ultraäänen tarkastusdata tallennetaan ja arkistoidaan, jolloin tietoja voidaan verrata seuraaviin tarkastuksiin. Tästä syystä tarkastusmenetelmä sopii erinomaisesti määräaikaisiin tarkastuksiin.

Sylinterien ja säiliöiden paksuusskannaus

Kuivaussylinteriskannaus on kehitetty alun perin paperikoneiden kuivaussylintereiden telojen tarkastuksiin. Yhdessä muiden tarkastusmenetelmien kanssa asiakkaalle pyritään luomaan asiakkaalle kattava kuva sylinterien kunnosta. Kuivaussylinterin skannauksessa saadaan selville telan ainevahvuusprofiili ja seinämän vahvuuden minimipaksuudet.

Asiantuntija kiinnittää skannauslaitteiston skannattavan kohteen ulkopinnalle. Skannauslaitteisto kiinnittyy pintaan magneeteilla. Tästä syystä se sopii myös pieniin ja ahtaisiin tiloihin. Laitteistoa ohjataan hoitotasolta käsin ja mittaustiedot tallennetaan tietokoneelle. Tarkastuksesta saadaan selville metallin sisäpinnan syöpymät ja kulumiset. Automaattinen kalibrointi ottaa huomioon materiaalin äänen nopeuden vaihtelut.

Skannauslaitteistolla voidaan suorittaa tarkastus koko sylinterin vaipan pituudelta. Yhdessä silmämääräisen tarkastuksen, pyörrevirtatarkastuksen ja pintatarkastuksen kanssa saat kattavan raportin ja sylinterien kunnon seurantaan.

Drone-tarkastukset

Suurilla ja tehokkailla lennokeilla, eli drooneilla tarkastetaan esimerkiksi kiinteistöjen julkisivuja, betonirakenteita, siltoja, piippuja, mastoja, vesitorneja ja muita vaikeapääsyisiä paikkoja. Niiden kantama ja akunkesto ovat pitkiä, ja niihin pystytään kiinnittämään erittäin laadukkaita kameroita ja kuvantamislaitteita.

Pienet droonit on suunniteltu sisätilojen rakenteiden ja laitteiden kulumien ja vaurioiden tutkimiseen. Häkkidrooni pystyy sukeltamaan hyvin kapeisiin paikkoihin, ja se kestää pieniä törmäyksiä. Droonissa on ledivalaistuksen lisäksi erittäin laadukas kamera ja lämpökamera. Sen avulla voidaan tarkastaa ahtaita ja vaarallisia paikkoja. Näitä ovat mm.

  • säiliöt
  • kattilat
  • tunnelit
  • putkistot ja
  • savupiiput.

Drooneja ohjataan ja valvotaan reaaliaikaisesti videonäytöltä lennon aikana ja videot ovat käytettävissä heti tarkastuksen jälkeen.

Tarkastettavasta kohteesta saadaan yksityiskohtainen ja tarkka kuva, jota käytetään kohteen kuntotutkimusraportin työkaluna. Tarkastajat pystyvät myös tuottamaan kuvista fotogrammetrisen 3D-mallin asiakkaalle.

Droonitarkastukset ovat nopeita, turvallisia ja edullisia. Ne soveltuvat vaikeakulkuisille alueille ja tehostavat korjausten suunnittelua. Niillä sopivat myös hyvin alkukartoituksiin, joissa selvitetään mitkä laitteistojen tai rakenteiden osat pitää korjata.

Elinikätarkastukset

Jäljennetarkastuksella pyritään ehkäisemään koneiden ja laitteiden teräsosien (päähöyrylinja, tulistin) yllättäviä rikkoutumisia. Menetelmällä tutkitaan korkean lämpötilan teräsosia mikrorakennetasolla ja seurataan virumisvaurioiden kehittymistä. Jäljennetarkastus on ainoa rikkomaton menetelmä virumisvaurioiden havaitsemiseen tehdasolosuhteissa. Tyypillisimpiä jäljennetarkastuksen kohteita ovat voimalaitosten kuumalujat ja virumiselle alttiit metalliosat, kuten päähöyrylinja ja tulistimet. Jäljennemenetelmällä tutkitaan myös metallien mikrorakennetta ja raekokoa ja kartoitetaan säröjen alkuperää.

Viruminen on teräksen hidasta venymistä lämpötilan, kuormituksen ja ajan vaikutuksesta. Sitä tapahtuu teräksen mikrorakenteessa, jossa metallin raerajoille muodostuu koloja, joiden koko ja tiheys kasvavat. Kolot alkavat pikkuhiljaa suuntautua ja muodostavat mikrosäröjä. Kun säröt kasvavat, ne yhtyvät näkyviksi säröiksi ja voivat johtaa teräksen murtumiin.

Jäljennetarkastuksessa metallin pinta hiotaan ja puhdistetaan huolellisesti. Pinnan mikrorakenne kopioidaan muoville. Jäljenne tutkitaan mikroskoopilla ja siitä etsitään virumisvaurion kehittymisen eri vaiheita. Virumisvauriot luokitellaan yhdeksänportaisen asteikon avulla. Tulosten perusteella voidaan antaa suosituksia seuraavista tarkastuksista tai korjaustoimenpiteistä.

Jäljennetarkastuksessa pitää huomioida, että se kohdistuu pieniin, noin 8 mm halkaisijan, alueisiin. Tämän vuoksi tarkastusta yleensä täydennetään laajemmalla fluoresoivalla magneettijauhetarkastuksella. Näin havaitaan myös jäljennekohtien ulkopuolelle jäävät viat ja vauriot.

Materiaalianalyysit

Materiaalianalyyseillä varmistetaan terästen ja metalliseosten koostumusta ja tunnistetaan metallilajeja.

Käytämme kahta erilaista materiaalianalyysimenetelmää, optista emissiospektroskopiaa (OES) ja röntgenfluoresenssia (XRF). Kummallakin analyysimenetelmällä mitataan metallien alkuainekoostumuksia. Niiden perusteella tunnistetaan metalliseoksen ryhmiä ja teräslajeja.

Emissiospektrografia soveltuu tarkkaan materiaalin tunnistamiseen. Sen avulla pystytään analysoimaan jaksollisen järjestelmän keveimpiä alkuaineita, kuten hiiltä, fosforia ja rikkiä. Laite jättää mitattavaan pintaan pienen polttojäljen.

Röntgenfluoresenssianalyysi on nopeampi analysointimenetelmä, se soveltuu materiaalien nopeaan tunnistamiseen ja jaotteluun, mutta sillä ei pystytä mittaamaan jaksollisen järjestelmän keveimpiä alkuaineita. Lisäksi röntgenkuvantamiseen perustuva analysointi vaatii säteilysuoja-alueen.

Materiaalianalyyseissä metallinäytteistä otetaan useita rinnakkaisia analyysejä, jotta voidaan olla varmoja tulosten oikeellisuudesta. Tuloksia verrataan asiakkaalta saatuun ainestodistukseen tai tuotestandardissa oleviin pitoisuuksiin ja asiakkaalle luovutetaan tarkastuksesta mittaustulokset ja vertailunäytteen tulokset.

Rikkova testaus

Rikkovilla aineenkoetusmenetelmillä tarkoitetaan materiaalien rikkomista niiden lujuuden, sitkeyden ja kovuuden testaamiseksi. Näitä testausmenetelmiä käytetään tilanteissa, joissa materiaalien ominaisuuksia ei voida tutkia luotettavasti muilla menetelmillä.

Rikkovalla testauksella selvitetään esimerkiksi hitsien laadun kestävyyttä äärimmäisen paineen alla tai materiaalien käyttäytymistä ja ominaisuuksia. Rikkova testaus on myös sopivin ja taloudellisin tutkimusmenetelmä sarjatuotannossa oleville kohteille, jolloin pienen kappalemäärän rikkominen on kustannuksiltaan pieni. Näytteet testataan erilaisten kuormien ja rasituksen avulla. Näin voidaan todeta, milloin materiaalinäyte antaa periksi ja murtuu. Saatuja tuloksia verrataan säännöksiin tai laatuvaatimuksiin.

Rikkova testaus sisältää mekaanisia testausmenetelmiä, joilla selvitetään vetolujuutta, taivutuslujuutta ja iskunkestävyyttä.

Rikkovaan testaukseen kuuluu usein materiaalin alkuaineanalyysi ja kovuusmittaus. Laboratoriossa pystytään analysoimaan perusaineen ja tarvittaessa lisäaineiden koostumukset. Kovuusmittaus on nopea ja edullinen testausmenetelmä, joka antaa lisätietoa materiaalista.

Pyyhkäisyelektronimikroskooppi eli SEM on tärkeä ja monipuolinen tutkimuslaite materiaalitutkimuksessa. SEM:llä kuvantaminen tapahtuu elektronisuihkun avulla, jolloin pystytään tutkimaan paljon pienempiä yksityiskohtia kuin valomikroskoopilla. SEM:iin liitetyllä energiadispersiivisellä röntgenanalysaattorilla eli EDS:llä, pystymme analysoimaan alkuainekoostumuksia. SEM-EDS tutkimus on usein avainasemassa tunnistettaessa materiaalien vauriomekanismeja.

Elektronimikroskoopilla tutkimme vauriopintoja, esimerkiksi murtopintoja, säröjä, korroosiota ja kulumispintoja. Sen avulla tutkitaan myös partikkeli- ja sakkanäytteitä ja metallien mikrorakenteita.
Asiakas saa kuvia ja analyysituloksia sekä niiden perusteella tehtyjä havaintoja ja johtopäätöksiä esim. vauriomekanismista.