Ukonvensjonell bruk av NDT

Ukonvensjonell bruk av NDT NDT-foreningens årsmøte Bodø 31 mai 2011 Tor Inge Waag, Dr. Ing Teknova AS Tidligere Sensorlink AS

My first scanner FPS2000, Inspeksjon av fleksible risere Flere lag, vanskelig objekt Puls-ekko ultralyd A-scan, B-scan og C-scan Tilbakespredning Ikke-normalt innfall, ruhet XY-skriver som posisjoneringsenhet

Roterende rørscanner Erosjon av liner, fleksible rør Syntetisk erosjon, sandblåst Også forsøk i tungt boreslam Ultralyd 0,25-10 MHz Normalt / skrått innfall Veggtykkelse / tilbakespredning

GRP, rør og muffeskjøter

GRP, delaminering, transmisjon

GRP, delaminering av muffeskjøt

GRP, delaminering, puls-ekko

GRP, delaminering, puls-ekko

GRP, delaminering av seilbåt Forsikringssak etter grunnstøting Mistanke om delaminering ved kjølen pga strekk Selskapet tvilte på behovet for reparasjon Delaminering påvist ved hjelp av time-gated puls-ekko nær halve skrogtykkelsen Reparasjon betalt av forsikringssselskapet! Papirene ryddet og kastet nylig!

Ultralyd 8-kanals tomograf for komposittbasert loggekabel

Inspeksjon av delaminering i kompositt er vanskelig, men viktig!

Hel-scanner for skipsbunn, Sintef 1994 (Fred. Olsen) Heldekkende scann av tankskip, selvgående enhet Linjenett og autopilot 10 x 10 cm grid Ca. 1 million datapunkter Full bølgeform puls-ekko Tykkelse av maling og stål Modellbasert inversjon

Full dekning, scanning av skipsskrog Puls-ekko ultralyd Full dekning Objektiv Selvgående

Sensorer for industribruk Elektromagnetiske kappsensor Thermotite og ELF for rørplugg Ultralyd

Virvelstrøm

Store elektromagnetiske sensorer, transient virvelstrøm

Store elektromagnetiske sensorer, modulært industrisystem [1-exp(-

Transient virvelstrøm på pressbolt

Transient virvelstrøm for aluminiumsstøping 12 stk sender- og mottakerspoler koplet til loggeutstyr Provosert feilstøp:

Kan logge overflatekvalitet og diametervariasjon

Store provoserte feil

Transducer design Cross section of pipe wall with defect transducer defect Wave propagation computed by 2D numerical model

Modellbasert inversjon, idealisert utsendt puls 1 Analytical pulse model 0.8 0.6 0.4 Normalized signal 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Time (microseconds)

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Analytical pulse model 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-0.8 Time (microseconds) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Analytical pulse model -0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Time (microseconds) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Analytical pulse model -0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Time (microseconds) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Analytical pulse model -0.8 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Time (microseconds) Modellbasert inversjon: sum av bølgeformer, differanse, kvadratsum, akseptkriterium, partiellderivasjon, iterasjon. 1 Model based inversion 0.5 A -A*R -A*R^2 -A*R^3 0 Normalized signal -0.5 T1 +T2 T1 +2*T2 Norm alized signal T1 +3*T2-1 T1 Norm alized signal Norm alized signal Norm alized signal Sum of analytical pulses -1.5 0 5 10 15 20 25 Time (microseconds)

Høyoppløsnings veggtykkelsesmåling vha modellbasert inversjon, elektrokorrosjon 16.807 Trendline : -1.36 +- 0.09 mm / year ( 6 sigma ) 16.8068 16.8066 16.8064 16.8062 Thickness (mm) 16.806 16.8058 16.8056 16.8054 16.8052 16.805 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Time (minutes)

Standardavvik fra trendlinje: 91 nanometer 0.3 Standard deviation = 0.091 micrometer 0.2 Thickness variation (micrometers) 0.1 0-0.1-0.2-0.3-0.4 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Time (minutes)

Laboratoriemålinger 24 timer Live web-grensesnitt

Tre uker korrosjonsforsøk på lab, skifter fra surt vann til ferskvann

For å oppnå høyeste presisjon må temperaturen være under kontroll 5970 P-wave velocity vs temperature 5960 5950 v(t) = 5952-0.613*t velocity [m/s] 5940 5930 5920 5910 5900-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperature [DegC]

Figure from a study performed by NACE and CC Technologies Labs in 2001 Full report: http://www.corrosioncost.com/prodmanu/oilgas/index.htm

Operasjonsmodi for Phased Array Elektronisk lineær scanning, normalretning, i fjernfelt Elektronisk lineær scanning, vinklet, i fjernfelt Elektronisk lineær scanning, fokusert Elektronisk sektorscan, fjernfelt Elektronisk sektorscan, fokusert Dynamisk dybdefokusering

Operasjonsmodi for Phased Array Elektronisk lineær scanning, normalretning, i fjernfelt: Signaler fra flere elementer vektes og summeres uten tidsforskyvning. Stråleretningen er normal. Strålen scannes langs x-aksen ved å kople ut og inn elementer i arrayet. Elektronisk lineær scanning, vinklet, i fjernfelt: Et antall elementer blir vektet og summert med fast tidsforskyvning mellom hvert element, altså lineært økende med x. Avhengig av valgt tids-forskyvning blir stråleretningen mer og mindre skrå. Strålen scannes langs x-aksen ved å kople ut og inn elementer i arrayet.

Operasjonsmodi for Phased Array Elektronisk lineær scanning, fokusert: Elementene i arrayet gis individuell tidsforskyvning slik at lydfeltet blir fokusert inn mot en bestemt dybde (z-verdi) i mediet, altså en simulert konvergerende bølge. Strålen scannes i x-retning ved å kople ut og inn elementer i arrayet. Elektronisk sektorscan, fjernfelt: Standard stråleforming: strålen scannes gjennom et sett av vinkelretninger ved å steppe gjennom et tilsvarende sett av ulike elementtidsforskyvninger. Ved smalbåndet signal kan algoritmen effektiviseres ved i stedet å steppe gjennom ulike elementfaseforskyvninger (FFTbeamformer).

Operasjonsmodi for Phased Array Elektronisk sektorscan, fokusert: Som fjernfeltsvarianten, men med elementtidsforskyvninger tilpasset en gitt fast måleradius fra senter av arrayet, altså både variabel skråvinkel og konvergerende bølge. Dynamisk dybdefokusering: Metode for å bedre bildeskarpheten nær arrayet ved å la tidsforskyvningsparametrene for fokusering være avhengig av gangtid og lydhastighet. Komplisert styring.

Innledende forsøk med Phased Array Fabrikat Imasonic type 6943 Geometri Plant linjearray Mekanisk fokusering (plant i to dimensjoner) Antall elementer 32 Frekvens 4 MHz ± 10% (-6dB) Båndbredde 55% (-6dB) Elementavstand, x-retning 0.80 mm Elementbredde, x-retning 0.65 mm Elementbredde, y-retning 10 mm Testobjekt stålblokk med to spor 1x5 mm

Fokusering vha Phased Array

Fokusering vha Phased Array

Permanent ultralyd for en 34 eksportrørledning

746 kanaler ultralyd på havets bunn

Mye utstyr skal om bord.

Mangekanals ultralydutstyr monteres på havets bunn av ROV