複雑な形状物の外部腐食を評価するための信頼できる検査方法を見つけ出す

圧力容器、球体やノズル、複雑な形状物や複数の曲げ半径を持つ対象物の腐食を測定するのは、工場所有者にとっては依然として骨の折れる仕事です。さらに困難なのが、メンテナンスの判断材料を得るための正確な測定技術を見つけ出すことです。

圧力容器ヘッドの腐食部をスキャンするNDT技術者。この検査は、CreaformのVXintegrityとHandySCAN 3D | Black Seriesを使って行われている。

CreaformのVXintegrityと3Dスキャン技術を使って検査した圧力容器ヘッドで特定された腐食部

課題：複雑な形状物の肉厚減少を測る、信頼できる技術はあるのか？

技術者のスキルや経験に測定結果が大きく左右される既存のマニュアル測定法は、十分な再現性がありません。事実、5人の技術者に同じ測定を行わせた場合、5通りの結果が得られる可能性も十分にあります。このため、安全係数が追加で設定され、測定結果の信頼性が損なわれることにつながります。

複雑な形状物の肉厚の減少をピットゲージで測定した場合、信頼性に欠けるのはなぜか？

ピット（穴）ゲージは、床やシリンダーなどの平らな面は比較的上手く測定できるものの、1点接触測定しか行えないため、複雑な曲面形状には不向きです。このため、接触点は、技術者それぞれの主観で決まり、技術者によって測定結果が変わるということになります。接触点をどこにするかで、それに続く測定がすべて偏ってくる恐れがあります。このため、ピットゲージを使って複雑な曲面を測定するのは危険を伴います。

ペン型の超音波プローブを使って複雑な形状物のデータを収集するのにも問題があるのはなぜか？

ペン型の超音波プローブの場合、信頼性の高い測定値を得るには、表面に対して直角にする必要があります。直角でなくなると、すぐさま測定値に偏りが出ます。それでも、へこんだ表面の最も深い部分にプローブを完全に押し当てるのが難しい腐食部の測定に、ペン型の超音波プローブが使われることが少なくありません。このため、プローブと腐食穴との接触点に問題があれば、測定結果に影響が出る可能性が十分あります。

どうすれば、技術者が最も深い位置を確実に捉えられるようにできるのか？

ピットゲージで測定するにせよ、ペン型プローブで測定するにせよ、腐食部を捉える判断をするのは技術者です。技術者は最も深い位置に違いないと思う場所を測定するとはいえ、最も深い位置は、実際には、選択した測定部位の範囲内にはないという可能性もあります。

技術者が最も深い位置を確実に測定できるようにするには、腐食部全体を捉えられる測定技術を選ぶしかありません。ここで頼りになるのが3Dスキャンです。

別の圧力装置の複雑な形状をスキャンしているNDT技術者。この検査は、Creaformの高精度3Dスキャナーを使って行われている。

別の圧力装置の複雑な形状をCreaformの高精度3Dスキャン技術で検査しているところ

ソリューション：ユーザーの習熟度に左右されない、正確で使いやすい表面損傷検査モジュールを備えた3Dスキャンシステム

ユーザーの習熟度を問わない

3Dスキャンなら、測定の仕方や技術者の習熟度に関わらず腐食部を的確に捉えることができます。3Dスキャン技術を活用すれば、サービス企業は、技術者の経験に左右されることなく同じ測定結果が得られると確信でき、データ収集も分析も自信をもって行えるようになります。

精度と100%の検査対象範囲

表面損傷モジュールは、腐食部の表面全体を、一切省くことなくモデル化します。このソフトウェアは、傷の周りの健全な表面に基づく数学アルゴリズムを使って、肉厚の減少を正確かつ再現性をもって特定でき、それを基に基準面を自動で再構築します。

操作しやすさ

プラグアンドプレイ・デバイスとユーザー・フレンドリーなインターフェースを備え、設定済みパラメータに加えて定義済みワークフローも準備されているため、技術者は複雑な腐食部の最も深い部分を迅速かつ確実にキャプチャできます。表面損傷モジュールは、少ない手順で行えるワークフローに組み込まれており、ソフトウェアの指示に従うだけで作業を行えます。このモジュールはデータを総合的に可視化し、自動で報告書を作成します。さらに、腐食部の肉厚分布のグリッド・データをエクスポートすることも可能です。こういった機能がすべて統合されているため、資産の管理責任者や保全エンジニアは、シームレスで簡素化されたプロセスを構築できます。

HandySCAN 3D|Black SeriesとVXintegrityの表面損傷モジュールを組み合わせて活用するソリューションは、ユーザーの習熟度に関係なく、正確な測定結果により100%の表面検査範囲を保証する、市場で唯一の技術です。

圧力容器ヘッドの半分をVXintegrityでキャプチャした3Dモデル。明確に視覚化し、複雑な形状向けの高性能バーチャル・ピットゲージで分析して、表面腐食を特定。

複雑な形状向けの高性能バーチャル・ピットゲージで分析し、その表面に腐食が特定された圧力容器ヘッドの半分

特長：時間とコストの節約につながる、より正確な肉厚減少評価

3Dスキャン機能にバンドルされているVXintegrityの表面損傷検査モジュールなら、曲面形状や複雑な形状の肉厚減少の評価が、人的ミスを懸念する必要なく、極めて高い精度で行えます。つまり、設備や製油所を閉鎖してメンテナンス作業を行うかどうかの判断を、確信をもって行えるということです。

コミュニケーションの改善

3DスキャンとVXintegrityを活用すれば、腐食した表面全体を測定して、それをデジタル化できるため、包括的なデータが得られます。VXintegrityは、Excelグリッド表示の肉厚マッピングを含めた報告書を自動で作成します。実際の検査に立ち会っていない専門家にも、この報告書を分析用として直接送付できます。このように、極めて信頼度の高い情報を設備の管理責任者に随時報告できるため、円滑なコミュニケーションが行えます。

測定結果への信頼

3Dスキャンなら、複雑な形状や曲面形状の腐食の測定が技術者のスキルや経験に左右されることはなくなります。3Dスキャナーの場合、ピットゲージやペン型の超音波プローブとは異なり、安全係数に関係なく、全幅の信頼を置ける再現性のある正確な測定結果が得られます。設備の管理責任者は、検査報告書を信頼して、評価や修理の判断を下すことができます。

メンテナンス・コストの低減

腐食のような損傷をややもすれば過剰に修理してしまいがちなインフラ設備の管理責任者は、深刻度の高い構造部や最優先で修理する必要のある構造部を正確に把握できるようになっています。検査で深刻でないと判断されたコンポーネントのメンテナンス・コストを低減できるようにもなり、さらに、節約できた時間とコストを、より注意が必要な重要な部位に振り向けられるようにもなります。