Kaynakların Phased Array Ultrasonic Testing İşlemi — D1.1:2025 Annex H
Phased array ultrasonic testing, AWS D1.1:2025 Annex H tarafından yönetilir — kodlanmış lineer tarama kullanarak 3/16 in ile 8 in [5 mm ile 200 mm] arasındaki oluk kaynaklarını ve ısıdan etkilenen bölgeleri kapsayan zorunlu bir ektir. Personelin NDT Level II veya III sertifikasına ek olarak 320 saatlik PAUT deneyimine ihtiyacı vardır.
Phased Array Ultrasonic Testing Nedir?
Phased array ultrasonic testing (PAUT), tek elemanlı bir dönüştürücü yerine çok elemanlı bir prob kullanan gelişmiş bir UT tekniğidir. Her bir eleman, focal law adı verilen bir phased array operasyonel dosyası tarafından tanımlanan kontrollü zaman gecikmeleriyle bağımsız olarak darbelenir. Odak yasasını değiştirerek sistem, probu hareket ettirmeden ses demetini bir dizi açı boyunca elektronik olarak yönlendirir veya farklı derinliklere odaklar.
Bu elektronik demet kontrolü, tek elemanlı geleneksel UT'nin üretemeyeceği görüntüleme görünümlerini mümkün kılar: A-scan genlik-zaman, B-scan ultrasonik eksen-prob hareket ekseni, C-scan plan görünümü ve S-scan sektörel kesit. Her görünüm, probun kaynak boyunca kodlanmış konumundan yeniden oluşturulur ve denetçiye tüm taramanın saklanan, incelenebilir bir kaydını sunar.
Kaynak denetimi için PAUT, çok açılı geleneksel UT'ye kıyasla tarama süresini kısaltır ve mühendis veya mal sahibi ile iletişim kurması daha kolay olan görüntü tabanlı yorumlama sağlar. Bunun karşılığındaki dezavantajlar ise ekipman maliyeti, tarama planı karmaşıklığı ve Annex H4.1'in ek 320 saatlik personel deneyimi gereksinimidir.
D1.1:2025 Kapsamında PAUT Ne Zaman Uygulanır?
Annex H, AWS D1.1:2025 standardının zorunlu bir ekidir — Clause 8.15 uyarınca geleneksel UT yerine phased array ultrasonic testing seçildiğinde, Annex H'nin tamamı geçerli olur: giriş (H1), kapsam (H2), tanımlar (H3), personel (H4), ekipman (H5), ekipman kalifikasyonu (H6), tarama planları (H7), kalibrasyon (H8), muayene (H9'dan H10'a) ve kabul (H11'den H12'ye).
D1.1, oluk kaynaklarında alternatif ultrasonik teknikler olarak hem geleneksel UT'ye hem de phased array UT'ye izin verir. Clause 8 Part F dışındaki test prosedürleri, ekipman veya kabul standartlarındaki varyasyonlar yalnızca Mühendisin onayıyla kullanılabilir ve bu tür varyasyonlar muayene kayıtlarına işlenmelidir. PAUT her durumda geleneksel UT'nin yerini tutmaz — aralarındaki seçim kaynak geometrisine, kalınlığa, bağlantı erişilebilirliğine ve sözleşme gerekliliklerine bağlıdır.
UT'nin kendisi (geleneksel veya phased array), Clause 8.15 uyarınca yalnızca sözleşme belgelerinde belirtildiğinde gereklidir. PAUT, Mühendis kaynak için UT'yi belirtmedikçe ve yüklenici teknik olarak PAUT'u seçmedikçe uygulanabilir hale gelmez.
“Annex H zorunlu bir ektir — geleneksel UT yerine PAUT seçildiğinde, H1'den H14'e kadar olan her gereklilik geçerlidir. D1.1 kapsamında bir ‘PAUT-lite’ uygulaması yoktur.”
Annex H1 Giriş, AWS D1.1/D1.1M:2025
PAUT Kapsamı: Kalınlık ve Bağlantı Aralığı
Annex H2 uyarınca, Annex H'deki prosedürler ve standartlar, kodlanmış lineer tarama kullanılarak 3/16 in ile 8 in [5 mm ile 200 mm] arasındaki kalınlıklar için ısıdan etkilenen bölgeler (HAZ) dahil olmak üzere oluk kaynaklarının PAUT muayenelerini yönetir. Enkoder, tarama verilerinin daha sonra yeniden oluşturulabilmesi ve incelenebilmesi için probun kaynak boyunca konumunu izleyen parçadır — manuel, kodlanmamış PAUT, Annex H kapsamında değildir.
Annex H, boru tipi T, Y ve K bağlantı kaynaklarının PAUT muayenesini açıkça hariç tutar. Bu bağlantı geometrileri için alternatif teknikler ayrı kalifikasyon ve Mühendis onayı gerektirir.
2 in [50 mm] üzerindeki kalınlıktaki malzemeler için, Mühendis tarafından H5.7.2 uyarınca bir mockup doğrulama bloğu istenebilir veya PAUT personelinin tercihine göre kullanılabilir. Mockup bloğu, ses demetlerini yönlendirmenin zor olduğu yerlerde yerleştirilmiş reflektörlerle temsilci kaynak geometrilerini içerir — tarama planının tüm kaynak hacmini ve HAZ bölgesini kapsamasını sağlar.
PAUT Personel Kalifikasyonu (Annex H4)
Annex H4.1 uyarınca, PAUT verilerini toplayan veya analiz eden NDT Level II ve III PAUT personeli, Clause 8.14.6.1 ve 8.20'ye göre kalifiye olmalıdır. Ek olarak, PAUT denetçisi PAUT uygulamalarında en az 320 saatlik çalışma süresi deneyimini belgelemiş olmalıdır. Clause 8.20 tarafından zorunlu kılınan pratik sınav, incelenecek bağlantı tiplerini temsil eden ve her biri en az iki kusur içeren en az iki kusurlu numuneden oluşmalıdır.
Bu gereklilikleri karşılamayan kişiler, PAUT veri toplama işlemine yalnızca kalifiye PAUT personelinin doğrudan gözetimi altında yardımcı olabilirler.
Annex H4.2 uyarınca, NDT Level II ve III PAUT personelinin sertifikasyonu, H4.1 gerekliliklerini karşılayan NDT Level III UT personeli tarafından yapılmalıdır. Bu nedenle sertifikalandıran Level III'ün hem genel UT kalifikasyonuna hem de ek 320 saatlik PAUT'a özgü deneyime sahip olması gerekir.
PAUT Ekipman Gereksinimleri (Annex H5)
Annex H5.1 uyarınca, muayeneler, geleneksel UT ekipmanı için Clause 8.21 gerekliliklerini karşılayan ve H8'e göre kalifiye edilmiş phased array pulse-echo ekipmanı kullanılarak yapılmalıdır. Ek olarak, phased array cihazları PAUT'a özgü birkaç gereksinimi karşılamalıdır:
H5.1.1 — Pulsör Sayısı
Cihaz en az 16 pulsör ve 16 kanal (16:16) ile donatılmış olmalıdır. Elektronik taramalar kullanılacaksa minimum 16:64 gereklidir. Pulsör/kanal oranı, belirli bir odak yasası dahilinde bir phased array probu içindeki kaç elemanın uygulanabileceğini belirler.
H5.1.2 — Görüntüleme Görünümleri
Phased array cihazı, A-scan, B-scan, C-scan ve S-scan görünümlerini içerecek yeterli ekran seçeneklerine ve tüm tarama uzunluğu boyunca ve tüm demetler üzerinden kapsamlı veri analizi sağlamak için kodlanmış taramalara sahip olmalıdır.
H5.3 — Açılı Demet Arama Üniteleri
H5.3.1 uyarınca, açılı demet phased array probu en az 16 elemanlı lineer array tipinde olmalı ve 1 ile 6 MHz arasında frekanslar üretmelidir. Prob pitch boyutları, ekranda duran dalga sinyalleri görünmeyecek kadar küçük olmalıdır.
H5.3.2 uyarınca, kama (wedge), malzemede 40° ile 70° arasında enine dalgalar üretecek yeterli giriş açısına sahip olmalıdır. Kamalar, üretici tarafından belirtilen açısal aralıkta kullanılmalıdır.
H5.4 ve H5.5 — Enkoder ve Tarayıcı
Enkoder dijital olmalı ve hat taraması yapabilmelidir. Kodlama, H3.22'de tanımlandığı gibi yarı otomatik veya otomatik bir tarayıcı kullanılarak yapılmalıdır. Otomatik tarayıcılar, PAUT prob hareketinin bilgisayarlı olduğu veya uzaktan kumanda ile yönlendirildiği mekanize cihazlardır; yarı otomatik tarayıcılar ise enkoder konumu kaydederken kaynaklar boyunca manuel olarak hareket ettirilir.
PAUT Kalibrasyonu: SSL ve Referans Blokları (H5.7)
Annex H5.7 uyarınca, Standart Hassasiyet Seviyesini (SSL) belirlemek için kullanılan standart reflektör, ASTM E164'e uygun bir IIW tipi bloktaki 0.060 in [1.5 mm] çapındaki yandan delinmiş delik olmalıdır. Kalibrasyon standardının sıcaklığı, muayene edilecek parça veya bileşenin sıcaklığının ±25°F [±14°C] dahilinde olmalıdır — önemli bir sıcaklık farkı, kama geometrisini ve kırılma açılarını SSL'yi geçersiz kılacak kadar değiştirir.
H5.7.1 uyarınca, tarama planında belirtilen açısal aralık boyunca minimum 3 noktalı zaman düzeltmeli kazanç (TCG) oluşturulmasına izin veren ek bir referans bloğu kullanılmalıdır. Blok, tüm muayene hacmi boyunca reflektörlerin kalibrasyonuna izin verecek yeterli kalınlıkta ve uzunlukta olmalıdır. Her blok, test edilecek tüm malzeme aralığını kapsayan derinliklerde en az üç yandan delinmiş deliğe sahip olmalıdır. Bu gereklilikleri karşılayan NAVSHIP ve özel işlenmiş bloklar kullanılabilir.
H5.7.2 uyarınca, 2 in [50 mm] üzerindeki kalınlıktaki malzemeler için, Mühendis tarafından talep edildiğinde veya PAUT personelinin tercihine göre, standart reflektörün saptanabilirliği bir mockup veya üretim parçasında doğrulanmalıdır. Bu doğrulama bloğu kullanıldığında, standart hassasiyet reflektörü H8.2.4.2'de belirlenen DRL'nin üzerinde saptanabilir olmalıdır; saptanamıyorsa, yeterli saptanabilirlik sağlanana kadar tarama planı ayarlanmalıdır.
PAUT Görüntüleme Görünümleri Açıklaması
Annex H3.12 uyarınca, görüntüleme görünümleri; ultrasonik yol (ultrasonik eksen), demet hareketi (indeks ekseni) ve prob hareketi (tarama ekseni) arasındaki farklı düzlem görünümleriyle tanımlanan görüntülerdir. Annex H tarafından tanınan beş ana görünüm şunlardır:
- A-scan — ultrasonik yoldaki uçuş süresine karşı alınan darbe genliği. Geleneksel UT tarafından üretilen dalga formunun aynısıdır.
- B-scan — prob hareket (tarama) ekseni boyunca A-scan verilerinin genlik için renk kodlu 2 boyutlu görünümü.
- C-scan — her bir enine konumdaki maksimum A-scan genliğini kullanan, demet hareketi (indeks ekseni) ile prob hareketinin (tarama ekseni) 2 boyutlu plan görünümü.
- D-scan — S-scan'e benzer ancak kaynak muayenesi için daha az yaygın kullanılır; ultrasonik eksene karşı indeks eksenini gösterir.
- S-scan — gecikme ve kırılma açısı için düzeltilmiş tüm A-scan'lerin, prob hareket ekseni boyunca tek bir odak yasası dilimi (bir odak yasası dizisi) olarak sunulan 2 boyutlu kesit görünümü.
Tarama Planları (Annex H7)
Annex H7.1 uyarınca, incelenecek kaynaklar için H3.21'de tanımlanan bir tarama planı geliştirilmelidir. Tarama planı, Table H.1'de listelenen temel değişkenler dahil olmak üzere muayene kapsamını sağlamak için gerekli nitelikleri belirtmelidir.
H7.1.2 uyarınca, tarama planı, oluk kaynağı geometrisi ve endişe duyulan alanlar için muayene sırasında kullanılacak uygun kırılma açılarını çizim veya bilgisayar simülasyonu ile göstermelidir. Tarama planı, gerekli muayene hacminin kapsandığını kanıtlamalı ve belgelemelidir. Performans, ilk kalibrasyon yoluyla doğrulanmalıdır: demet indeks noktası ve demet açısı doğrulamaları.
H7.4 uyarınca, kaynağı test etmek için ultrasonun içinden geçmesi gereken ana metal, H5.2'ye uygun bir düz demet tarama ünitesi kullanılarak laminar reflektörler açısından test edilmelidir. Ana metalin herhangi bir alanı arka yansımanın tamamen kaybını veya orijinal arka yansımaya eşit veya ondan daha büyük bir belirti gösterirse, 9.2.2'ye başvurun.
H7.4.1 uyarınca, tarama planı, ısıdan etkilenen bölgeyi (HAZ) 40 ile 60 derece arasındaki demet açılarıyla kapsayacak şekilde iki çapraz yönde tam ultrasonik kapsamı ve mümkün olduğunda azimut taramalar için dikliğin ±10° (kaynak birleşme yüzeyine 90°) veya ek elektronik taramalar için dikliğin ±5° dahilinde kaynak birleşme yüzeyi kapsamı dahil tam kaynak hacmini göstermelidir. Kaynak ve HAZ, H5.3'e uygun bir PAUT probu kullanılarak test edilmelidir.
PAUT ve Geleneksel UT — Hangisi Ne Zaman Kullanılmalı?
Her iki teknik de oluk kaynağı muayenesi için D1.1 tarafından tanınmaktadır. Bunlar arasındaki seçim, kaynak özelliklerine ve proje ekonomisine dayalı bir mühendislik kararıdır:
| Faktör | Geleneksel UT | PAUT (Annex H) |
|---|---|---|
| Yönetici referans | Clause 8.15, Tables 8.2 / 8.3 / 8.7 / 8.8 | Annex H1'den H14'e kadar |
| Denetçi deneyimi | Clause 8.14.6 uyarınca NDT Level II UT | NDT Level II/III + 320 saat PAUT (H4.1) |
| Ekipman | Tek elemanlı dönüştürücü, pulsör/alıcı | Minimum 16:16 kanal, 1–6 MHz lineer array, kodlanmış tarayıcı (H5.1.1, H5.3.1, H5.4) |
| Görüntüleme | Yalnızca A-scan | A-, B-, C-, D-, S-scan (H5.1.2, H3.12) |
| Veri kaydı | Denetçi günlük girişleri | Kodlanmış elektronik kayıt, tarama sonrası incelenebilir |
| Kapsam yöntemi | Çoklu prob açılarıyla manuel tarama | Kodlanmış lineer tarama, H7.4.1 uyarınca 40–60° |
| Kapsam sınırı | Tüm oluk kaynakları + boru tipi T/Y/K | Yalnızca oluk kaynakları, 3/16–8 in; T/Y/K hariç (H2) |
| En uygun kullanım | Saha onarımı, tek geçişli kapsam, düşük ekipman bütçesi | Üretim imalatı, daha kalın kesitler, görüntü kaydının değer kattığı yerler |
Boru tipi T, Y ve K bağlantıları için Annex H kapsamında PAUT'a izin verilmez — Clause 8 Part F prosedürleri ile Clause 8.15 kapsamındaki geleneksel UT geçerlidir.
İlgili Standart Kılavuzları
Sıkça Sorulan Sorular
D1.1:2025 Annex H uyarınca, sözleşmede UT belirtildiğinde ve PAUT Mühendis tarafından onaylandığında, geleneksel UT'ye alternatif olarak phased array ultrasonic testing'e izin verilir. Annex H zorunlu bir ektir — Clause 8.15 uyarınca geleneksel UT yerine PAUT seçildiğinde, Annex H'nin tamamı (personel kalifikasyonu H4, ekipman H5, tarama planları H7, kalibrasyon H8, muayene H9–H10, kabul H11–H12) geçerli olur. Clause 8 Part F'den sapmalar yazılı prosedürler ve Mühendis onayı gerektirir ve bu sapma muayene kayıtlarına işlenmelidir.
Annex H2, kodlanmış lineer tarama kullanılarak 3/16 in ile 8 in [5 mm ile 200 mm] arasındaki kalınlıklar için oluk kaynaklarının ve ısıdan etkilenen bölgelerin PAUT muayenesini yönetir. Boru tipi T, Y ve K bağlantı kaynakları Annex H kapsamından açıkça hariç tutulmuştur. 2 in [50 mm] üzerindeki kalınlıktaki malzemeler için, Mühendis tarafından H5.7.2 uyarınca bir mockup doğrulama bloğu istenebilir veya PAUT personelinin tercihine göre kullanılabilir.
Annex H4.1 uyarınca, PAUT denetçileri Clause 8.14.6.1 ve 8.20'ye göre NDT Level II veya III kalifikasyonuna sahip olmalı ve ek olarak PAUT uygulamalarında belgelenmiş en az 320 saatlik çalışma süresi deneyimine sahip olmalıdır. Gerekli pratik sınav (Clause 8.20 uyarınca), incelenecek bağlantı tiplerini temsil eden ve her biri en az iki kusur içeren en az iki kusurlu numuneden oluşmalıdır.
Annex H5.1.1 uyarınca, phased array cihazı en az 16 pulsör ve 16 kanal (16:16) ile donatılmış olmalıdır. Elektronik taramalar kullanılacaksa minimum 16:64 gereklidir. H5.1.2 uyarınca, cihaz ekranı, tüm tarama uzunluğu boyunca ve tüm demetler üzerinden kapsamlı veri analizi için yeterli olan kodlanmış taramalarla birlikte A-scan, B-scan, C-scan ve S-scan görünümlerini desteklemelidir.
Annex H5.7 uyarınca, Standart Hassasiyet Seviyesini (SSL) belirlemek için kullanılan standart reflektör, ASTM E164'e uygun bir IIW tipi bloktaki 0.060 in [1.5 mm] çapındaki yandan delinmiş deliktir. Kalibrasyon bloğu sıcaklığı, muayene edilen parça veya bileşenin ±25°F [±14°C] dahilinde olmalıdır. 3 noktalı bir TCG (zaman düzeltmeli kazanç) kalibrasyonunu desteklemek için H5.7.1 uyarınca çeşitli derinliklerde en az üç yandan delinmiş deliği olan ek bir referans bloğu da gereklidir.