Probability of detection analyses of eddy current data for the detection of corrosion

• Autorzy: Yusa N. , Tomizawa T. , Song H. , Hashizume H.

Identyfikatory

DOI

10.26357/BNiD.2018.031

Warianty tytułu

PL

Prawdopodobieństwo detekcji w wykrywaniu korozji metodą prądów wirowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study evaluated the applicability of probability of detection (POD ) analyses to eddy current tests for the detection of corrosions. Forty-three ferromagnetic plates with various corrosions were prepared, and eddy current inspections were performed to gather signals due to the corrosions using an absolute type pancake probe. The probe scanned the surface of the plates two-dimensionally with a constant lift-off to simulate nondestructive inspection of corrosion under insulating coatings. Subsequent POD analyses adopted two models: a conventional one wherein a flaw was characterized using a single parameter, and a multi-parameter model based on the combinational use of numerical simulations and measurements. The analyses demonstrated that the conventional model would overestimate the probability of detecting small corrosions. In contrast, the multi-parameter model characterized POD more reasonably while its confidence interval was comparable to that of the conventional model.

PL

Dokonano oceny przydatności analiz prawdopodobieństwa wykrywania (POD ) do wykrywania korozji na podstawie badań metodą prądów wirowych. Przygotowano czterdzieści trzy płytki ferromagnetyczne z różnym stanem skorodowania. Następnie przeprowadzono inspekcje metodą prądów wirowych i zebrano sygnały uzależnione od korozji za pomocą absolutnych sond typu „pancake coil”. Sonda skanowała powierzchnie płyt w dwóch wymiarach na stałej wysokości nad materiałem, tak by zasymulować nieniszczącą inspekcję korozji w elementach pokrytych powłokami izolacyjnymi. W kolejnych etapach analizy POD przyjęto dwa modele: konwencjonalny, w którym wada była charakteryzowana za pomocą pojedynczego parametru, a także model wieloparametrowy oparty na kombinacyjnym zastosowaniu symulacji numerycznych i pomiarów. Analizy wykazały, że model konwencjonalny prowadził do przeszacowania prawdopodobieństwa wykrycia małych korozji. Natomiast model wieloparametrowy charakteryzował POD bardziej racjonalnie, a jego przedział ufności był podobny jak w przypadku modelu konwencjonalnego.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic nondestructive evaluation; uncertainty; statistical analysis; ferromagnetic plate; artificial corrosion

PL

elektromagnetyczne badania nieniszczące; niepewność; analiza statystyczna; płyta ferromagnetyczna; sztuczna korozja

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Badania Nieniszczące i Diagnostyka
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 4
• Strony: 3--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Yusa N.

• Tohoku University, Japan

autor

Tomizawa T.

• Tohoku University, Japan

autor

Song H.

• Tohoku University, Japan

autor

Hashizume H.

• Tohoku University, Japan

Bibliografia

• [1] R. E. Melchers, “Recent progress in the modeling of corrosion of structural steel immersed in seawaters”, Journal of Infrastructure Systems, vol. 12, no. 3, pp. 154-162, 2006.
• [2] H. R. Vanaei, A. Eslami, A. Egbewande, “A review on pipeline corrosion, in-line inspection (ILI), and corrosion growth rate models”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol. 149, pp. 43-54, 2017.
• [3] W. Ferdous, A. Manalo, “Failures of mainline railway sleepers and suggested remedies –Review of current practice”, Engineering Failure Analysis, vol. 44, pp. 17-35, 2014.
• [4] S. J. Findlay, N. D . Harrison, “Why aircraft fail”, Materials Today, vol. 11, 18-25, 2002.
• [5] F. Caleyo, J. L. Gonzalez, J. M. Hallen, “A study on the reliability assessment methodology for pipelines with active corrosion defects”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol. 79, pp. 77-86, 2002.
• [6] Y. Sahraoui et al. “Maintenance planning under imperfect inspections of corroded pipelines”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol. 104, pp. 76-82, 2013.
• [7] S. Zhang, W. Zhou, “System reliability of corroding pipelines considering stochastic process-based models for defect growth and internal pressure”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, vol. 111-112, pp. 120-130, 2013.
• [8] M. R. Dann, L. Huyse, “The effect of inspection sizing uncertainty on the maximum corrosion growth in pipelines”, Structural Safety, vol. 70, pp. 71-81, 2018.
• [9] C. Annis, J. C. Aldrin, A. Sabbagh, “NDT Capability - What is missing in nondestructive testing capability evaluation?”, Materials Evaluation, vol. 73, no. 3, pp. 44-54, 2015.
• [10] A. P. Berens, NDE Reliability data analysis, AS M Handbook, Volume 17: Nondestructive Evaluation and Quality Control: AS M International, pp. 689-670, 1989.
• [11] Department of Defense Handbook: Nondestructive Evaluation System Reliability Assessment: USDOD , MIL-HDBK-1823A, 2009.
• [12] J. Kim, M. Le, J. Lee, Y. H. Hwang, “Eddy current testing and evaluation of far-side corrosion around rivet in jet-engine intake of aging supersonic aircraft”, Journal of Nondestructive Evaluation, vol. 33, pp. 471-480, 2014.
• [13] R. Howard, F. Cegla, “On the probability of detecting wall thinning defects with dispersive circumferential guided waves”, NDT &E International, vol. 86, pp. 73-82, 2017.
• [14] J. Kim, et al. “Nondestructive evaluation of far-side corrosion around a rivet in a multilayer structure”, Research in Nondestructive Evaluation, vol. 29, no. 1, pp. 18-37, 2018.
• [15] N. Yusa, J. Knopp, “Evaluation of Probability of Detection (POD ) studies with multiple explanatory variables”, Journal of Nuclear Science and Technology, vol. 53, no. 4, 574-579, 2016.
• [16] N. Yusa, W. Chen, H. Hashizume, “Demonstration of probability of detection taking consideration of both the length and the depth of a flaw explicitly”, NDT &E International, vol. 81, pp. 1-8, 2016.
• [17] J. C. Aldrin, et al. “Demonstration of model-assisted probability of detection evaluation methodology for eddy current nondestructive evaluation”, AI P Conference Proceedings, vol. 1430, pp. 1733-1740, 2012.
• [18] R. M. Meyer, J. P. Lareau, S. L. Crawford, M. T. Anderson, “Review of literature for model assisted probability of detection”, PNNL-23714:2014.
• [19] J. S. Knopp, R. Grandhi, J. C. Aldrin, I. Park, “Statistical analysis of eddy current data from fastener site inspections”, Journal of Nondestructive Evaluation, vol. 32, pp. 44-50, 2013.
• [20] P. N. Bilgunde, L. J. Bond, “Model-assisted approach for probability of detection (POD ) in high-temperature ultrasonic NDE using low-temperature signals”, Nuclear Technology, vol. 202, pp. 161-172, 2018.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).