TY - RPRT A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina A1 - Pitkänen, J. T1 - Probability of defect detection of Posiva's electron beam weld N2 - The report 'Probability of Defect Detection of Posiva's electron beam weld' describes POD curves of four NDT methods radiographic testing, ultrasonic testing, eddy current testing and visual testing. POD-curves are based on the artificial defects in reference blocks. The results are devoted to the demonstration of suitability of the methods for EB weld testing. Report describes methodology and procedure applied by BAM. Report creates a link from the assessment of the reliability and inspection performance to the risk assessment process of the canister final disposal project. Report ensures the confirmation of the basic quality of the NDT methods and their capability to describe the quality of the EB-weld. The probability of detection curves are determined based on the MIL-1823 standard and it's reliability guidelines. The MIL-1823 standard was developed for the determination of integrity of gas turbine engines for the US military. In the POD-process there are determined as a key parameter for the defect detectability the a90/95 magnitudes, i.e. the size measure a of the defect, for which the lower 95 % confidence band crosses the 90 % POD level. By this way can be confirmed that defects with a size of a90/95 will be detected with 90 % probability. In case the experiment will be repeated 5 % might fall outside this confidence limit. KW - Probability of detection curves KW - POD-curves KW - NDT-methods KW - EB-welding KW - Ultrasonic inspection KW - Radiographic inspection KW - Eddy current inspection KW - Visual inspection PY - 2013 UR - http://www.posiva.fi/en/databank/working_reports/probability_of_defect_detection_of_posiva_s_electron_beam_weld.1874.xhtml?xm_col_report_year=2013&xm_col_language=3&xm_col_type=5&cd_order=col_report_number&cd_offset=0#.VJAIY3uj_mc UR - http://www.posiva.fi/files/3527/WR_2013-70.pdf SP - 1 EP - 86 AN - OPUS4-32512 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pitkänen, J. A1 - Bertovic, Marija A1 - Brackrock, Daniel A1 - Brekow, Gerhard A1 - Ewert, Uwe A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina T1 - Reliable evaluation of acceptability of weld for final disposal based on the canister copper weld inspection using different NDT methods N2 - The inspection of the sealing weld is an important phase for the evaluation of the acceptability of final disposal canister, but the weld is only a part of the 3D shielding of copper shell. The main tasks for reliable NDT evaluation requires an extensive evaluation of the parameters – which contains typical inspection related items like repeatability, S/N ratio, POD, setting up the equipment for inspection, and all practices for inspections. The other parameters are material parameters, their variation must be taken into account in the evaluation of NDT reliability. Further parameters include human factors, i. e. human inspectors and their interaction with technical systems; their effects were studied on an example of the evaluation of eddy current data. Final parameters are related to evaluation of detected defects, which means sizing and base for acceptance and this can be done in different ways. Some examples are given and results are compared with different methods for instance between radiographic testing and ultrasonic testing by raw data analysis and PA-SAFT results. Also, preliminary curves for the evaluation of metallographic results of 55 defects will be shown by EB weld measurements. Some practical items concerning copper inspections will be also discussed related to acceptability. N2 - Die Prüfung der Verschlussschweißnaht ist eine wichtige Phase in der Akzeptanzbewertung der Endlagerungskanister, obwohl die Verschlussschweißnaht nur ein Teil der dreidimensionalen Bedeckung der Kupfereinhüllung ist. Die Hauptaufgabe für die sichere zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) erfordert eine umfangreiche Bewertung der Prüfparameter, die die typischen Prüfeinzelheiten, wie z. B. Wiederholbarkeit, Signal-Rausch-Verhältnis, POD, Einstellung der Geräte und alle Prüfvorgehen enthalten. Weitere Parameter sind die Schwankungen von Materialeigenschaften, die berücksichtigt werden müssen. Andere Parameter sind menschliche Faktoren, wie z. B. die Prüfer, und deren Interaktion mit den technischen Systemen, beispielsweise bei der Bewertung der Wirbelstromdaten. Weitere Einflussgrößen auf die Prüfung entstehen bei der Bewertung gefundener Fehler, bei der Größenbestimmung von Fehlern und basierend auf der strukturellen Integrität bei der Akzeptanz von definierten Fehlergrößen/Fehlerarten an verschiedenen Positionen in der Schweißnaht. Der Artikel zeigt einige Beispiele und den Vergleich zwischen verschiedenen ZfP-Methoden, z. B. der radiographische Prüfung, der Ultraschallprüfung mit Bewertung von Rohdaten und der Ultraschallprüfung mit Bewertung mittels PA-SAFT. Auch die vorläufigen Kurven für die metallographische Bewertung von 55 Fehlern der Elektronenstrahlschweißung sind gezeigt. Darüber hinaus wird auch eine praktische Vorgehensweise bei der Definition der Akzeptanzkriterien für die Kupferschweißnahtsprüfung diskutiert. KW - NDT reliability KW - Radiography KW - Ultrasonic testing KW - Eddy current testing KW - Visual testing PY - 2014 UR - http://www.hanser-elibrary.com/doi/pdf/10.3139/120.110609 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110609 SN - 0025-5300 VL - 56 IS - 9 SP - 748 EP - 757 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-31524 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Müller, Christina A1 - Fahlbruch, B. A1 - Ronneteg, U. A1 - Pitkänen, J. T1 - Holistic risk assessment and risk prevention approach to the mechanized NDT and the inspection procedure T2 - 5th European-American workshop on reliability of NDE CY - Berlin, Germany DA - 2013-10-07 PY - 2013 SN - 978-3-940283-53-5 IS - DGZfP-BB 144 SP - Lecture 20, 1 EP - 10 CY - Berlin AN - OPUS4-31270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pitkänen, J. A1 - Bertovic, Marija A1 - Brackrock, Daniel A1 - Brekow, Gerhard A1 - Ewert, Uwe A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina T1 - Reliable evaluation of the acceptability of the weld for final disposal based on the canister copper weld inspection using different NDT methods T2 - 5th European-American workshop on reliability of NDE CY - Berlin, Germany DA - 2013-10-07 PY - 2013 SN - 978-3-940283-53-5 IS - DGZfP-BB 144 SP - Lecture 37, 1 EP - 13 CY - Berlin AN - OPUS4-31267 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pitkänen, J. A1 - Brekow, Gerhard A1 - Lipponen, A. A1 - Raiko, H A1 - Brackrock, Daniel T1 - Defect sizing using PA-ultrasonic testing and acceptance in copper lids, tubes and welds for disposal canister T2 - 10th International Conference on Non Destructive Evaluation in relation to structural Integrity for nuclear and pressurized components CY - Cannes, France DA - 2013-10-01 PY - 2013 AN - OPUS4-29207 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina A1 - Ewert, Uwe A1 - Pitkänen, J. T1 - Einsatz der Bayes'schen Statistik in der Zuverlässigkeitsbestimmung von zerstörungsfreien Prüfsystemen N2 - Die Fehlerauffindwahrscheinlichkeit oder 'Probability of Detection' ist zu einer wichtigen Qualitätskennzahl von zerstörungsfreien Prüfsystemen geworden. Die Einschätzung von nur künstlichen Fehlern ist jedoch als Bewertungsgrundlage meist nicht ausreichend. Die später verwendeten Prüfobjekte mit den real vorkommenden Fehlern sind die zu betrachtende Basis, für die der Endanwender eine gültige Qualitätseinschätzung der angewandten zerstörungsfreien Prüfung fordert. Jedoch ist bei dem Fall, dass die Datenmenge gering ist, auch die Aussage der POD beschränkt. Es muss daher eine Zwischenlösung gefunden werden, in der die Informationen von beiden Prüfungen kombiniert werden. Die Mathematik ermöglicht mit der Bayes'schen Statistik, diese Informationen miteinander zu kombinieren und somit beide Informationen in die Bewertung einfließen zu lassen. Dabei spielt jedoch der Zusammenhang zwischen Signal und Fehlerausprägung eine wichtige Rolle. Praktisch angewendet und erprobt wird diese Vorgehensweise für die Bewertung der zerstörungsfreien Prüfungen der Firma POSIVA, die sich mit dem Bau eines Endlagers für hochradioaktiven Abfall in Finnland beschäftigt. KW - POD KW - RT KW - Bayes'sches updating PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110432 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 4 SP - 254 EP - 260 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28832 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Müller, Christina A1 - Bertovic, Marija A1 - Pavlovic, Mato A1 - Kanzler, Daniel A1 - Ewert, Uwe A1 - Pitkänen, J. A1 - Ronneteg, U. T1 - Paradigm shift in the holistic evaluation of the reliability of NDE systems N2 - Das Ziel des Artikels ist es eine Übersicht über neue methodische Ansätze und Verfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit von ZfP-Systemen in Übereinstimmung mit den spezifischen Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungen zu geben. Nach einem Überblick über die in den vergangenen Jahrzehnten erreichten Fortschritte, wird der Fokus auf die gegenwärtigen Entwicklungen gerichtet. Für hohe Sicherheitsanforderungen wurde die quantitative Fehlerauffindwahrscheinlichkeit (probability of detection, POD) basierend auf 'hit/miss'- oder 'Signal-Response'-Analysen und die ROC-Analyse (Receiver Operating Characteristics) als typische Werkzeuge entwickelt. Im Rahmen des modularen Modells für die ZfP-Zuverlässigkeit unterscheidet man zwischen den rein physikalisch-technischen Einflussfaktoren, den industriellen Anwendungsfaktoren und den menschlichen Faktoren. Es hilft zum Beispiel zu erkennen, welche dieser Faktoren man in Modellierungsrechnungen bzw. mittels offenen oder Blindversuchen untersuchen kann. Ein neues Paradigma wird für die Betrachtung der POD als eine Funktion der gewählten Systemparameter und somit als Optimierungswerkzeug verwendet, anstelle sie für die endgültige Beurteilung zu nehmen. Zur Handhabung der Zuverlässigkeitsuntersuchung von realen Defekten in einer realistischen Umgebung werden ökonomisch vertretbare, aber dennoch präzise genug arbeitende Methoden, wie der Ansatz von Bayes oder modellbasierte Methoden vorgestellt. Die menschlichen Faktoren sind oft von ausschlaggebender Wichtigkeit für die Gesamtzuverlässigkeit. Hier hilft ein systematischer psychologischer Ansatz die Engpässe und Verbesserungsmöglichkeiten zu finden. KW - Zuverlässigkeit KW - Modulares Modell KW - POD KW - Human factors PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110433 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 4 SP - 261 EP - 269 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28831 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pavlovic, Mato A1 - Müller, Christina A1 - Ewert, Uwe A1 - Ronneteg, U. A1 - Pitkänen, J. A1 - Boller, C. T1 - Safe product design - the role of the NDT reliability analysis N2 - Im Zuge der Anwendung des Schadens-Toleranz-Prinzips wird ein adäquates zerstörungsfreies Prüfsystem benötigt um strukturelle Integrität sicher zu stellen. Wenn ein zerstörungsfreies Prüfsystem jedoch bis zu den Grenzen der Detektionsfähigkeit beansprucht wird, liefert es keine übereinstimmende Indikationen der Defektentdeckung (Hit/Miss). Deshalb wird dessen Fähigkeit Defekte zu entdecken als Entdeckungswahrscheinlichkeit (POD Probability of Detection) ausgedrückt. In der herkömmlichen 'Signal Response' Signal-Antwort-Zuverlässigkeitsanalyse wird die Entdeckungswahrscheinlichkeit als eine Funktion der Defektgröße angegeben. Die Eignung des Prüfsystems wird durch den Vergleich der Größe des Defektes, der zuverlässig entdeckt wird, mit der des größten zulässigen Defektes, der die strukturelle Integrität nicht gefährdet, verifiziert. Analysen moderner Strukturen zeigen aber, dass auch andere Parameter den Schweregrad des Defektes bzgl. der Integrität der Struktur bestimmen können. Im Rahmen der Multi-Parameter-Zuverlässigkeitsanalyse kann die Entdeckungswahrscheinlichkeit als eine Funktion verschiedener Einflussparameter ausgedrückt werden. Wenn die Eignung des zerstörungsfreien Prüfsystems bestimmt wird, muss die Fähigkeit des Systems Defekte zu entdecken gegenüber dem kritischen Wert genau des Parameters ausgedrückt und geprüft werden, der den Schweregrad des Defektes für die Integrität der Struktur bestimmt. Die Nichterfüllung dieser Forderung kann zur Ablehnung von intakten Teilen oder der Akzeptanz von schlechten Teilen führen. Das Prinzip wird anhand von longitudinalen Ultraschall-Sende-Empfangs-Prüfdaten der Gußeisenmatrix mit oberflächenoffenen, semi-elliptischen, rißartigen Defekten demonstriert. KW - POD KW - TRL-UT PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110434 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 4 SP - 270 EP - 275 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-28829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Fahlbruch, B. A1 - Müller, Christina A1 - Pitkänen, J. A1 - Ronneteg, U. A1 - Gaal, Mate A1 - Kanzler, Daniel A1 - Ewert, Uwe A1 - Schombach, D. T1 - Human factors approach to the acquisition and evaluation of NDT data N2 - This paper gives an introduction to the field of human factors with the focus on their influence on the reliability of NDT in the nuclear energy production (in-service inspections) and final storage of highly radioactive nuclear waste. A set of methodological tools has been developed in the scope of three projects, namely: 1) a theoretical model describing potential human factors influencing manual ultrasonic inspection performance during inservice inspections in nuclear power plants; 2) a method for identifying potential human errors during acquisition and evaluation of data gathered with mechanized ultrasonic, radiographic and eddy-current systems, as well as visual testing with a remote camera (Failure Modes and Effects Analysis, FMEA); and 3) use of eye tracking methodology to optimize existing procedures and practices. The experimental results have shown that time pressure, mental workload and experience influence the quality of the inspection performance. Noticeable were influences from the organization of the working schedule, communication, procedures, supervision and demonstration task. Implementing human redundancy in critical tasks, such as defect identification, as well as using an automated aid (software) to help operators in decision making about the existence and size of defects, could lead to other kinds of problems, namely social loafing (excerpting less effort when working on tasks collectively as compared to working alone) and automation bias (uncritical reliance on the proper function of an automated system without recognizing its limitations and the possibilities of automation failure) that might affect the reliability of NDT in an undesired manner. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 16.04.2012 KW - Human Factors KW - Time Pressure KW - 4-Eye Principle KW - Automation Bias KW - Nuclear Waste Storage KW - In-Service Inspection (ISI) KW - Nuclear Power Plants KW - Eye Tracking KW - Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) PY - 2012 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 10 (Paper 198) AN - OPUS4-27583 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, Daniel A1 - Müller, Christina A1 - Pitkänen, J. A1 - Ewert, Uwe T1 - Bayesian approach for the evaluation of the reliability of non-destructive testing methods: combination of data from artificial and real defects N2 - The Probability of Detection (POD) is used to evaluate the detectability of non-destructive testing (NDT) systems. The POD is highly dependent on the amount of available data. The Bayesian approach provides a solution to compute POD-curves in case of a small amount of real defects without losing the necessary information. The result contains the needed information for the computation of POD-curves for real defects with an acceptable amount of information, even for sparse amount of data. In this paper is shown limitations of the Bayesian approach and how it can be applied to NDT. The Bayesian approach is applied in this case to the evaluation of radiographic testing. Bayesian approach is applied to determine POD-curves for the inspection techniques of nuclear fuel disposal canisters. The reason for using Bayesian approach is the high safety demands and also the low amount of real defects due to the high quality of the reliable production techniques. T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 2012-04-16 KW - Reliability KW - Probability of Detection KW - Real defect testing KW - Bayesian statistics KW - Radiographic testing PY - 2012 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 6 (Paper 196) AN - OPUS4-27582 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -