Engineering Critical Assessment (ECA)

Wenn es für die Gestaltung, Herstellung oder den Einsatz von geschweißten Komponenten keine anerkannten Standards gibt, sind alternative Ansätze erforderlich. Mit dem Engineering Critical Assessment bietet Element ein Verfahren, mit dem die Sicherheit einer geschweißten Struktur mit Fehlern oder Mängeln beurteilt und das Risiko eines Materialversagens reduziert werden kann.

Engineering Critical Assessment (ECA, frei übersetzt etwa: Sicherheitskritische Bewertung von Konstruktionen) hat sich als Verfahren für die Gestaltung, Konstruktion und den Betrieb von geschweißten Strukturen bewährt um zu beurteilen, ob eine bestimmte Schweißnaht z.B. reparaturbedürftig ist. ECA beruht auf den Prinzipien der Bruchmechanik und ermöglicht eine Beurteilung, innerhalb welcher Grenzen/Toleranzbereiche Bauteile mit fehlerbehafteten Schweißverbindungen noch sicher betrieben werden können. Dafür berechnen unsere Experten die maximale Fehlertoleranz für geschweißte Strukturen, ohne dass es zu einem Versagen durch Ermüdung, Kriechen, Sprödbruch oder Verformung kommt.

Umfassende Beurteilung eines Bauteils

Unsere ECA-Dienstleistungen umfassen die Beratung, Prüfung und Analyse von z.B. sicherheitskritischen Bauteilen in geschweißten Strukturen, die unter schwierigen Umweltbedingungen betrieben werden. Indem weitere Kriterien in die Bewertung einbezogen werden, geht eine ECA über die herkömmliche Prüfung von Schweißverbindungen auf Basis anerkannter Standards hinaus. Berücksichtigt werden unter anderem:

• • Eigenschaften der Fehlstelle (Größe, Lage und Orientierung),
• • die auftretenden mechanischen Belastungen einschließlich aller zyklischen und statischen Belastungen sowie Umweltbedingungen (Richtung, Stärke, Temperatur) rund um die Fehlstelle,
• • die Werkstoffeigenschaften (Zähigkeit, Zugfestigkeit) in der Umgebung der Fehlstelle.

In der Gesamtbetrachtung ergeben sich oft höhere Fehlertoleranzen als bei einzelnen Fehlstellen. Dadurch wird der Zeit- und Kostenaufwand für Nachbesserungen oder Reparaturen reduziert und Betriebsausfälle können vermieden werden.

Zusammenspiel von ECA und FFS

Engineering Critical Assessment wird gelegentlich gleichgesetzt mit Fitness for Service-Prüfungrn (FFS). Dabei sind es unterschiedliche Ansätze, die sich ergänzen. FFS wird in der Betriebsphase von Bauteilen oder Strukturen eingesetzt, bei denen regelmäßige Untersuchungen möglich sind. So kann beispielsweise die Entwicklung eines Risses im Zeitverlauf dokumentiert werden. Die Stärke des ECA liegt in Situationen, wo Untersuchungen noch nicht oder nicht mehr möglich sind, beispielsweise während der Entwicklung einer Struktur oder bei schwer zugänglichen Rohrleitungen. Hier ermöglicht ECA Vorhersagen über das Verhalten von Bauteilen unter Betriebsbedingungen.

ECA-Dienstleistungen – Das bietet Element

Bei der Beurteilung der Integrität von Konstruktionen wie Rohrleitungen, Druckbehältern, Bohrtürmen, Plattformen und Windkraftanlagen bietet Element ECA-Beratungs- und Prüfdienstleistungen unter anderem für folgende Szenarien an:

• • Bestimmung von Kriterien für akzeptable Fehlstellen bei geschweißten Strukturen, um die Grenzen aufzuzeigen, innerhalb derer eine Struktur sicher betrieben werden kann.
• • Auswertung von Strukturprüfungen und Beurteilung der Schwere von festgestellten Mängeln.
• • Bewertung einer bestimmten Prüftechnik und ihrer Eignung für das Erkennen und Beurteilen von strukturgefährdenden Fehlern.
• • Beurteilung der Notwendigkeit einer nachträglichen Wärmebehandlung einer Schweißverbindung.
• • Unterstützung einer Schadensanalyse und die Plausibilitätsbewertung eines Fehlerszenarios.
• • Beratung zu Prüfanforderungen und -plänen.

Die ECA-Analysen von Element erfolgen nach zahlreichen international anerkannten Standards wie API 1104, BS 7910, DNV-OS-F101 und DNVGL-RP-F108. Zusammen mit FFS bieten unsere Fachleute

• • Dynamische und quasi-statische bruchmechanische Prüfungen und Analysen unter Umgebungs- und simulierten Bedingungen, z.B. erhöhten oder kryogenen Temperaturen sowie wasserstoffhaltigen oder korrosiven Medien.
• • Prüfung der mechanischen Belastung von Materialien in kleinem und großem Maßstab, beispielsweise für die Simulation von Dehnungs- und Alterungsprozessen oder unterschiedliche Verfahren zur Verlegung von Rohrleitungen.
• • Messung und Analyse der Ausbreitung von Ermüdungsrissen.

Der multidisziplinäre Ansatz und die Fachkenntnisse von Element in den Bereichen Werkstofftechnik, Bruch- und Ermüdungsanalyse, Spannungsanalyse und zerstörungsfreier Werkstoffprüfung gewährleisten ein erfolgreiches Engineering Critical Assessment nach internationalen Normen und Standards.

Unsere modern ausgestatteten Prüflabore in Europa, Asien und den USA unterstützen Sie mit umfassenden ECA-Dienstleistungen, kosteneffektive Inspektions- und Reparaturpläne für die Konstruktions-, Installations- und Betriebsphasen Ihrer Projekte aufzustellen.

Mit unseren Analysen bieten wir Ihnen eine zuverlässige Modellierung von Installations- und Betriebsbedingungen, mit der Sie fundierte und sichere Entscheidungen über die für Ihre Projekte geeigneten Maßnahmen treffen können.

Die ECA-Prüf- und Analysemethoden werden ständig weiterentwickelt und haben strategische Priorität für Element. Ein umfassender und einheitlicher Service durch unsere weltweiten Standorte gewährleistet eine gleichbleibende, hohe Expertise bei der Prüfung und Bewertung. Damit können wir Ihnen genaue Analysen und schnelle Untersuchungsergebnisse bieten.

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen über ECA-Dienstleistungen oder fordern Sie ein Angebot an. Unsere engagierten Experten beraten Sie gerne.