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Normierung, Umsetzung in der Praxis und Einfluss auf die Prüf-Resultate
bei Anwendung von PT, MPT, UT und ECT
Oberflächenvorbereitung für ZfP
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Lizenzrecht
Patent Nr. DE 20091043697
Entstehung Jet Clean Systems 2015
17.02.2017 2 Jet Clean Systems AG
Hintergrund
Produktion Marketing Vertrieb
Engineering After Sales Prozessentwicklung
Fusion 2015
Personal
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Applikationen im Kraftwerksmarkt
17.02.2017 3 Jet Clean Systems AG
Hintergrund
Gasturbinen: UT, EC, PT
Dampfturbinen: PT, MP, UT
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Applikationen im Kraftwerksmarkt
17.02.2017 4 Jet Clean Systems AG
Hintergrund
Boiler: UT (Risse und Wandstärke)
HRSG: Visual Inspection
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Einflussfaktoren: Allgemein
17.02.2017 5 Jet Clean Systems AG
Randbedingungen
Kosten Zeitaufwand Prüfbarkeit Prüfaufwand Prüfresultate Qualität
Diverse Zielkonflikte: Suche nach einem Optimum
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Einflussfaktoren: Organisatorisch
17.02.2017 6 Jet Clean Systems AG
Randbedingungen
Kosten Zeitaufwand Prüfbarkeit Prüfaufwand Prüfresultate Qualität
Diverse Zielkonflikte: Suche nach einem Optimum
Generalunternehmer /
Site Manager
NDT-Prüfer Assessment
Endkunde/Auftraggeber
„Reiniger“
extern Intern/extern Intern/extern
Engineering
Department
(Spezifikationen)
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Anforderungen gemäss Normen
17.02.2017 7 Jet Clean Systems AG
Normierung
Verfahren Norm Anforderungen
Eindringverfahren (PT)
ISO 3452-1:2013 - Oberfläche gereinigt und getrocknet - Bemerkung zur Oberflächenbehandlung und -beschaffenheit als Einflussfaktor
Magnetpulverprüfung (MP)
ISO 9934-1:2015 - Frei von Schmutz, Zunder, losem Rost, Schweissspritzern, Fett, Oel und Fremdstoffen -Nicht ferromagnetische Schichten bis 50µm (bspw. Farbe) ohne Einfluss - Visueller Kontrast nötig
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Anforderungen gemäss Normen
17.02.2017 8 Jet Clean Systems AG
Normierung
Verfahren Norm Anforderungen
Wirbelstromprüfung (ECT)
ISO 15549:2008 - Oberflächenzustand kann das Prüfergebnis beeinflussen, insbesondere: Schmutz, Zunder, nichtleitende Schichten unterschiedlicher Dicke, leitende Oberflächenschichten, Oberflächen- rauheit, Oel, Fett oder Wasser - Prüfungsnachweis notwendig
Ultraschallprüfung ISO 16810:2012 - Oberfläche frei von Schmutz, losem Zunder, Schweissspritzern, etc. - Gleichmässige Kontur und Glättung für die Ankopplung
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Oberflächenvorbereitung
17.02.2017 9 Jet Clean Systems AG
Normierung
Schwedisch SIS 05 5900
International ISO-norm 8501-1
Amerikanisch SSPC-SP
NACE Englisch BS 4232
SA 3 SA 3 SSPC-SP5 White Metal Blast Cleaning
NACE 1 First Quality
SA 2 ½ SA 2 ½ SSPC-SP10 Near White Metal Blast Cleaning
NACE 2 Second Quality
SA 2 SA 2 SSPC-SP6 Commercial Blast Cleaning
NACE 3 Third Quality
SA 1 SA 1 SSPC-SP7 Brush-Off Blast Cleaning
NACE 4 --
ST 3 ST 3 SSPC-SP3 Powertool Cleaning
-- --
ST 2 ST 2 SSPC-SP2 Hand Tool Cleaning
-- --
(Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Reinheitsgrad_(Stahl)
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Oberflächenvorbereitung DIN-ISO 8501:2007
17.02.2017 10 Jet Clean Systems AG
Normierung
(Quelle: http://blastjournal.com/surface-preparation-standards-explained/
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Oberflächenrauheit DIN EN ISO 4287
17.02.2017 11 Jet Clean Systems AG
Normierung
Arithmetischer Mittenrauhwert Ra
o Quadratisches Mittel über eine
Messstrecke
o Gängigste Angabe, starke Mittelung
Gemittelte Rauhtiefe Rz
o Mittelung der max. Rauhtiefe über 5
Abschnitte einer Messstrecke
o Aussagekräftiger Wert als Ra
(Quelle: http://www.ima.uni-stuttgart.de)
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Oberflächenrauheit DIN EN ISO 4287
17.02.2017 12 Jet Clean Systems AG
Normierung
Werte bei unterschiedlichen Oberflächen
(Quelle: http://www.ima.uni-stuttgart.de)
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Zusammenfassung bestehende Normen
17.02.2017 13 Jet Clean Systems AG
Normierung
Allgemeine Erkenntnis
o Oberflächenvorbereitung entscheidend für die
Prüfresultate
o Normierung nur qualitativ formuliert
o Schwierige Quantifizierung (Ra, Sa)
Anforderungen:
o Frei von Zunder, Oel Fett, Schmutz
o Schichtdicken relevant (falls zulässig), gleichmässig
o Oberflächengüte relevant
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Je besser die Oberflächenvorbereitung, desto besser die Prüfung
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Verwendete Methoden, Technologien
17.02.2017 14 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
Manuelle Verfahren:
o Hand Cleaning mit Scotch Brite
o „Wabbel“-Scheiben, Schleifen
Strahlverfahren:
o Trockenstrahlen mit:
o Glasperlen, Korund, Granatsand, Schlacke
o Trockeneis
o Sponge Blasting
o Nassstrahlen
o Dry Steam
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Allgemeines:
o Extremer Zeit- und Kostendruck
o Viele Unterlieferanten
o Viele Schnittstellen
o Wenig Dokumentation
17.02.2017 15 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Strahlen mit Glasperlen:
o 8bar Strahldruck, 50kW Leistung
o Glasperlen 160µm
17.02.2017 16 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
Suspension Technology:
o 120bar Wasserdruck, 5kW Leistung
o Korund Mesh 220
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Eindringprüfung:
17.02.2017 17 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Glasperlstrahlen:
o Oberfläche bei 50x Vergrösserung
Suspension Technology:
o Oberfläche bei 50x Vergrösserung
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Eindringprüfung:
17.02.2017 18 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Glasperlstrahlen:
o Risse durch „schlechtes“ Schweissen erzeugt
o Proben ausgemessen vor der Strahlbehandlung (Bild links)
o Proben ausgemessen nach der Strahlbehandlung (Bild rechts)
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Eindringprüfung:
17.02.2017 19 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Suspension Technology:
o Risse durch „schlechtes“ Schweissen erzeugt
o Proben ausgemessen vor der Strahlbehandlung (Bild links)
o Proben ausgemessen nach der Strahlbehandlung (Bild rechts)
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Eindringprüfung:
17.02.2017 20 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Trockenstrahlen mit Granat:
o Risse durch „schlechtes“ Schweissen erzeugt
o Proben ausgemessen vor der Strahlbehandlung (Bild links)
o Proben ausgemessen nach der Strahlbehandlung (Bild rechts)
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Zeitdruck auf der Baustelle:
o Zeitplan vor Qualität
o MT-Prüfung der Schaufeln komplett
17.02.2017 21 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Zeitdruck auf der Baustelle:
o Zeitplan vor Qualität
o MT-Prüfung der Schaufeln komplett
17.02.2017 22 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
Waterjet Technologies © 2008. We reserve all rights in this document and in the information contained therein. Reproduction, use or disclosure to third parties without express authority is strictly forbidden.
Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Zeitdruck auf der Baustelle:
o Zeitplan vor Qualität
o MT-Prüfung der Schaufeln komplett
17.02.2017 23 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
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Reminder: Anforderungen gemäss Normen!
17.02.2017 24 Jet Clean Systems AG
Normierung
Verfahren Norm Anforderungen
Eindringverfahren (PT)
ISO 3452-1:2013 - Oberfläche gereinigt und getrocknet - Bemerkung zur Oberflächenbehandlung und -beschaffenheit als Einflussfaktor
Magnetpulverprüfung (MT)
ISO 9934-1:2015 - Frei von Schmutz, Zunder, losem Rost, Schweissspritzern, Fett, Oel und Fremdstoffen -Nicht ferromagnetische Schichten bis 50µm (bspw. Farbe) ohne Einfluss - Visueller Kontrast nötig
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Eindringprüfung:
17.02.2017 25 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Trockenstrahlen mit Granat:
o Almentest Testkörper N
o Strahldruck 4bar, Verweildauer 2, 5 und 10 Sekunden
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Spezifikation für Wirbelstromprüfung
o Low-Cost Applikation
o Als SA 2 spezifiziert
o Wenig Dokumentation
17.02.2017 26 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
NEF OK
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Strahlen während Kraftwerksinspektionen
Spezifikation für Wirbelstromprüfung
o Low-Cost Applikation
o Als SA 2 spezifiziert
o Wenig Dokumentation
17.02.2017 27 Jet Clean Systems AG
Umsetzung in der Praxis
NEF OK
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Reminder Oberflächenvorbereitung DIN-ISO 8501:2007!
17.02.2017 28 Jet Clean Systems AG
Normierung
(Quelle: http://blastjournal.com/surface-preparation-standards-explained/
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Ultraschallprüfung (UT):
17.02.2017 29 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Oberflächenrauheit entscheidend:
o Kopplung zum Werkstück
o Standard-Spec war offiziell immer
mindestens N7 (Ra 1.6µm)
o Teilweise schliff der Prüfer von Hand
Bauteile nach
o Noise-Level
o Kalibrationsblöcke geschliffen
o Sizing? Preventive Maintenance?
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Wirbelstromprüfung (ECT):
17.02.2017 30 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Sensivitätsverlust :
o Bspw. bei Hämatit
o Simulation mit:
o2mm Riss
o60Hz AC Induktion
oMagentischer Stahl
Noise level:
o Rauheit
o Sauberkeit
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Wirbelstromprüfung (ECT):
17.02.2017 31 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Noise Level bei Kalibration:
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Wirbelstromprüfung (ECT):
17.02.2017 32 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Noise Level bei gereinigtem Bauteil:
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Wirbelstromprüfung (ECT):
17.02.2017 33 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Noise Level bei verbleibender Zunderschicht:
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Zusammenfassung bestehende Tests/Erfahrungen
17.02.2017 34 Jet Clean Systems AG
Auswirkungen auf Prüfresultate
Allgemeine Erkenntnis
o Prüfer erkennt die Art der Vorbereitung nicht
o Oberflächenvorbereitung entscheidend für
die Prüfresultate
o Bessere Oberflächengüte führt zu besserer
Koppelung und/oder Noise-Reduktion
Klarere Indikationen für den Prüfer
o Leistungseintrag in die Oberfläche
entscheidend (Zuhämmern, Verformung)
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Je besser die Oberflächenvorbereitung, desto besser die Prüfung
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Was passiert wenn Risse übersehen werden…
17.02.2017 35 Jet Clean Systems AG
Folgen
(Quelle: Google Images)
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Was passiert wenn Risse übersehen werden…
17.02.2017 36 Jet Clean Systems AG
Folgen
(Quelle: Google Images)
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Was passiert wenn Risse übersehen werden…
17.02.2017 37 Jet Clean Systems AG
Folgen
(Quelle: Google Images)
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Oberflächenvorbereitung für ZfP
17.02.2017 38 Jet Clean Systems AG
Zusammenfassung, Diskussion
1. Vernachlässigter Aspekt der Prüfung:
o Schlechtes Image (Putzen)
o Kostendruck vor Qualitätsdenken
2. Normierung nur sehr vage, keine quantitativen Grössen
o Auslegungssache des Prüfers, des Engineering Departments, des Kunden
o Prüfbar wenn der Prüfer der Prüfung zustimmt.
3. Massive Folgenschäden und Sicherheitsmängel werden toleriert
4. Normierung als einziger Weg zur Verbesserung der Situation
5. http://www.ndt.net/article/dgzfp-rail-2008/Inhalt/V03.pdf als Beispiel
