Schweißnähte sind wohl die kritischsten Komponenten der wertvollsten Konstruktionen von heute, daher ist eine regelmäßige Schweißnahtprüfung von entscheidender Bedeutung, um ihre Integrität und Sicherheit zu gewährleisten. Prüfungen während des Betriebs können jedoch aufgrund von Faktoren wie der Art der Schweißnaht, des Beschichtungsmaterials oder der Temperatur des Bauteils schwierig sein. Die Wechselstrom-Feldmessung ist ein bewährtes Verfahren zur Schweißnahtprüfung, um Ermüdungsrisse zu erkennen und ihre Größe zu bestimmen. Jüngste Fortschritte in der ACFM-Technologie haben die Qualitätskontrolle von Schweißnähten einfacher und effizienter gemacht, selbst unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen oder durch leitfähige Beschichtungen, die bei einigen Stahlkonstruktionen vorkommen.
Zu heiß zum Anfassen? Nicht für Eddyfi Technologies. Schweißnahtprüfungen bei hohen Temperaturen sind für Zwischenprüfungen beim Schweißen und für Schweißnahtprüfungen im Betrieb bei verschiedenen Anwendungen wie Behältern, Emulsionsrohrleitungen und Vor-/Nachprüfungen von heiß angezapften Schweißnähten und geteilten T-Stücken erforderlich. Die Prüfung von Schweißnähten bei hohen Temperaturen in diesen Umgebungen kann rentabel sein, da sie verhindert, dass sich Risse während der Abkühlung schließen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt, da Anlagenstillstände vermieden werden. Die ACFM-Hochtemperatursonde von Eddyfi Technologies in Verbindung mit dem Datenerfassungs- und Analyseinstrument Amigo™ 2 bietet eine hohe Erkennungswahrscheinlichkeit (Probability of Detection, PoD) und eine genaue Größenbestimmung der Risstiefe bei Temperaturen von bis zu beeindruckenden 500 °C (932 °F).
Abbildung 1: Die Prüfung von heißen Bauteilen kann mit herkömmlichen Verfahren schwierig sein, aber ACFM bietet eine effiziente und schnelle Lösung für die Prüfung von Bauteilen, die bis zu 500 °C heiß sind.
Die Effizienz und Genauigkeit der Schweißnahtprüfung wird durch die anwendungsspezifische ACFM-Lösung von Eddyfi Technologies mit einer luftgekühlten Plug-and-Play-Sonde ermöglicht, die mit aktiven Warnungen ausgestattet ist, die die Integrität der Sonde schützen und maximale Haltbarkeit und Leistung gewährleisten; ein Alarmsystem warnt den Prüfer durch die Aktivierung eines roten Lichts, wenn die Temperatur der Sonde einen bestimmten Grenzwert erreicht, der die internen Komponenten der Sonde gefährden könnte, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung 2: Luftgekühlte ACFM-Sonde mit Plug-and-Play-Funktion.
Die ACFM-HT-Sonde ist in zwei Versionen erhältlich: die 5-kHz-Version für ferritische Materialien und die 50-kHz-Version für nicht-ferritische Materialien. Beide verfügen über eine integrierte Luftkühlung, um die Innentemperatur der Sonde bei 80 °C (176 °F) zu halten, während Komponenten bei Temperaturen von bis zu 500 °C (930 °F) geprüft werden. Dies ermöglicht lange Schweißprüfungen bei hohen Temperaturen, ohne dass die geprüften Komponenten abgekühlt werden müssen.
Neben dem hohen PoD sind ACFM-Sonden auch für ihre Messgenauigkeit bekannt. Das Mehrfachkonfigurationssystem der ACFM-HT-Sonde kompensiert Leitfähigkeits- und Permeabilitätsänderungen und ermöglicht eine genaue Tiefenbestimmung. Die fortschrittliche ACFM-Technologielösung enthält alle erforderlichen Konfigurationen in ihrem Speicher.
Die Verzinkung wird üblicherweise zum Schutz von Stahlkonstruktionen vor Korrosion eingesetzt, insbesondere bei Unterwasser- und Offshore-Anwendungen sowie bei Stahlkonstruktionen innerhalb von fünf Kilometern vor der Küste. Dieser galvanische Schutz oder die leitfähige Beschichtung kann jedoch nicht vor Ermüdungsrissen schützen, die diese Strukturen immer noch versagensgefährdet machen.
Das Feuerverzinken ist eine gängige Methode für die Verzinkung von Stahlkonstruktionen, und obwohl die American Galvanizers Association eine maximale Zinkschichtdicke von 200-250 µm empfiehlt, um Abplatzungen zu vermeiden, sind die üblichen Schichtdicken oft viel dünner. Für diese Anwendung hat Eddyfi ACFM als Sicherheitslösung für die Inspektion von verzinktem Stahl eingeführt, mit der sich Risse an der Oberfläche effektiv erkennen und bemessen lassen.
Abbildung 3: Feuerverzinkung von I-Trägern aus Stahl, ein hochregulierter Prozess, der einen lang anhaltenden Korrosionsschutz bietet.
Für die zerstörungsfreie Prüfung von verzinktem Stahl ist die ACFM-Sonde von Eddyfi Technologies mit zwei zusätzlichen Konfigurationen ausgestattet: eine für die Erkennung und Größenbestimmung oberflächenbrechender Risse und die andere für die Erkennung nicht-oberflächenbrechender Risse. Die Inspektion von verzinktem Stahl mit ACFM erfordert eine minimale Oberflächenvorbereitung. Vor der Prüfung sollte die Verzinkungsdicke gemessen werden, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der maximalen Verzinkungsdicke für ACFM-Prüfungen liegt. Außerdem sollte die abblätternde Verzinkung entfernt werden, was eine empfohlene Reparatur für verzinkten Stahl ist, um einen hohen PoD zu gewährleisten.
Abbildung 4: Oberflächenrisse, die die Zinkschicht durchbrechen (links), Risse unter der Oberfläche (rechts).
Oberflächenrisse durch die Zinkschicht sind die am häufigsten festgestellte Rissart. Aber auch unter der Oberfläche liegende Risse stellen ein Risiko dar und sind mit den meisten Inspektionstechniken schwer zu erkennen. ACFM bietet eine genaue Längen- und Tiefenbestimmung für oberflächliche Ermüdungsrisse in verzinktem Stahl; unsere ACFM-Lösung wurde speziell zur Bewältigung dieser Herausforderungen entwickelt. Es ist mit zwei Konfigurationen vorgeladen, die eine zuverlässige Erkennung sowohl von Oberflächenrissen als auch von Rissen unter der Oberfläche gewährleisten. Die optimale Genauigkeit wird mit der oberflächenbrechenden Konfiguration bei Schichtdicken von weniger als 300 µm erreicht. Es wird jedoch empfohlen, die Beschichtung in einem Abstand von 50,8 Millimetern von allen Richtungen des Risses zu entfernen und die Messung mit der Konfiguration für ferritischen Stahl zu wiederholen. Bei Defekten, die nicht an der Oberfläche brechen, sollte die Beschichtung entfernt werden, bevor die Risse kalibriert werden, da die Beschichtung eine genaue Tiefenkalibrierung verhindert.
Abbildung 5: Schweißnahtprüfung mit der Hochtemperatur-ACFM-Sonde.
Herkömmliche Prüftechniken stehen vor großen Herausforderungen, wenn es um die Integritätsbewertung von Komponenten geht, die hohe Temperaturen erreichen und mit leitfähigen Beschichtungen versehen sind. Mit der Einführung von ACFM wurde jedoch eine überzeugende Option für die Prüfung von Schweißnähten und verzinktem Stahl geschaffen, um sicherzustellen, dass die Industrie die erforderlichen Sicherheitsstandards erfüllt. Setzen Sie sich mit uns in Verbindung, um mehr darüber zu erfahren, wie Sie Ihren Werkzeugsatz um die Hochtemperatursonde erweitern können, um immer auf dem neuesten Stand zu sein!
Autoren: Charles Tremblay, Ahmed Sweedy