ISO 9001:2015 SCC**:2011
Ultraschallverfahren - IBE Industrieservice

Zerstörungsfreie Prüfung durch Ultraschallverfahren (ZfP)

Mit Ultraschall lassen sich nicht sichtbare und verdeckte Fehlstellen in fast allen Bauteilen zerstörungsfrei nachweisen. Eine Ultraschallprüfung nimmt bei Sicherheitsrelevanten Bauteilen eine wichtige Position ein. Auch Messungen sind darüber hinaus möglich, wie z.B. die Wanddickenmessung, die am bekanntesten ist. Unsere ausgebildeten Servicemitarbeiter und Industriekletterer verwenden dafür nur die neuesten technischen Geräte und verfügt außerdem über alle nötigen Zertifikate um Messungen auf höchstem Niveau durchführen zu können.

Die Ultraschall-Wanddickenmessung bringt an Rohren in der Petrochemie Sicherheit sowie Zeit- und Kostenersparnis. Manche Rohre müssen regelmäßig auf korrosionsbedingte Wanddickenminderung kontrolliert werden, was nicht immer durchführbar ist, da sie ständig von heißen Chemikalien durchströmt werden und daher nur von außen zugänglich sind. Auch Schweißnaht-Prüfungen sind mit diesem Verfahren durchführbar. Unsere Servicemitarbeiter und Industriekletterer stehen Ihnen bei Messungen jeder Art gerne zur Seite. Die Ultraschall-Wanddickenmessung ist hier die kostengünstigere Alternative im Gegenzug zu einer Betriebsunterbrechung, die hohe Kosten verursachen würde.

Verfahren und Anwendungsgebiete

  • Wanddickenmessungen an Rohrleitungen, Kesseln und Chemieanlangen. Gerade dort, wo die wo die Messstelle nur von einer Seite zugänglich ist und ein Messschieber nicht eingesetzt werden kann, ist eine Wanddickenmessung mit Ultraschall sinnvoll.
  • Ortsveränderliche Prüfung von Schweißverbindungen
  • Qualitätskontrolle und Fehlerprüfung von Gussteilen
  • Automatische Prüfung von Massenprodukten mit einfachen Geometrien wie z.B. Halbzeug (Rundmaterial, Knüppel, Profile, Bleche und Rohre) aus Stahl, Nicht-Eisen-Metallen und Kunststoffen

Prinzip und Erklärung

Gemäß Definition sind Ultraschall die Schallanteile oberhalb der menschlichen Hörschwelle mit einer Frequenz von 20.000 Hertz(=20kHz). Für die Ultraschallprüfung umfasst der Hauptfrequenzbereich 0,5 MHz bis 10 MHz und liegt damit deutlich über der Hörschwelle. Die Prüffrequenz kann in speziellen Anwendungsfällen auch Werte über 10 MHz bzw. unter 0,5 MHz annehmen.

Wenn eine Ultraschallwelle auf eine Grenzfläche (zwischen beiden Medien) trifft, wird ein Teil reflektiert und ein Teil durchgelassen. Es hängt vom Unterschied der beiden angrenzenden Medien ab, wie groß diese Anteile dann sind (Dichte und Schallgeschwindigkeit). Annähernd 100% der Ultraschallwelle wird reflektiert beim Übergang von Stahl nach Luft, weil der Unterschied so groß ist.

Messverfahren Ultraschallprinzip

Bei einer Fehlstelle in einem Bauteil spricht man meistens von Lufteinschlüssen wie Risse, Poren und Lunker. Der Ultraschall wird an solchen Stellen sehr gut reflektiert und kommt unter günstigen Umständen zum Prüfkopf zurück. Um Fehlmessungen zu vermeiden kann man ein flüssiges Koppelmedium wie Wasser, Gel oder Öl zwischen dem Prüfkopf und dem Bauteil einsetzen.

Messverfahren Ultraschallmessung von Fehlstellen- und-Lufteinschlüssen

Ist die Schallgeschwindigkeit des zu prüfenden Materials bekannt, kann aus der Laufzeit des Ultraschalls recht präzise die Tiefenlage der Fehlstelle festgestellt werden. Die Schallgeschwindigkeit ist eine Materialkonstante und beträgt in in Stahl 5920 m/s und in Luft 330 m/s (bei 0°C; 344 m/s bei 20 °C). Wird die Laufzeit bis zur gegenüberliegenden Rückwand ausgewertet, kann das Ultraschallverfahren auch zur Wanddickenmessung genutzt werden. Man kann eine Auflösung bis in den Mikrometerbereich erreichen. Damit nur noch der Wanddickenwert angezeigt wird, können Wanddickenmessgeräte weit vereinfacht und verkleinert werden.

Messverfahren Ultraschallmessung Wanddickenmessung

Die Bestimmung der Fehlergröße ist oft ungünstig. Es gibt derzeit keine zuverlässigen Auswertungsmethoden. Man vergleicht deswegen meistens die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignals mit den reflektierten Amplituden von Musterfehlern (kreisscheibenförmige Reflektoren, Zylinderreflektoren, usw.). Die Voraussetzung dabei ist jedoch immer, dass die Fehlstellen oder Musterfehler günstig vom Schall getroffen werden.

Im Bereich der Ultraschallwellenlänge befinden sich die Abmessungen der Fehlstellen, die noch nachgewiesen werden können. Dieser Bereich kann unter günstigen Bedingungen bei wenigen zehntel Millimetern beginnen. In weniger günstigen Fällen sind Fehlstellen erst ab Millimetergröße erkennbar.

Winkelprüfköpfe werden hauptsächlich bei Schweißnahtprüfungen eingesetzt, da man mit normalen Senkrechtprüfköpfen auf der unebenen Schweißnahtüberhöhung keine zuverlässige Prüfung durchführen kann. Der Einschallwinkel richtet sich hierbei nach den zu detektierenden Fehlstellen, da auch hierbei die Fehlstellen aus einer günstigen Richtung angeschallt werden müssen.

Messverfahren Ultraschallmessung Schweissnaht

Vorteile der Ultraschallprüfung

  • Nachweis von Oberflächen- und Innenfehlern (verdeckt zur Oberfläche)
  • Alle gut schallleitfähigen Materialien sind prüfbar (ggf. bis 10 m)
  • Automatisierbare Verfahren
  • Keine besonderen Strahlungsschutzvorschriften die eingehalten werden müssen
  • Sicherer Nachweis flächiger Fehlstellen wie Dopplungen, Risse und Flankenbindefehler

Umfassender Service durch unsere speziell geschulten Mitarbeiter

Unser Team aus zertifizierten Industriekletterern und erfahrenen Monteuren können Ultraschallmessungen überall da durchführen wo ein normaler Zugang nicht möglich ist. An schwer erreichbaren Stellen und exponierten Orten kommen unsere Industriekletterer dann zum Einsatz. Speziell bei Wanddickenmessungen von Rohrleitungen in einem Kraftwerkskessel könne unsere Industriekletterer mühelos Messungen durchführen. Ein weiteres Einsatzgebiet für unsere Industriekletterer sind z.B. Wanddickenmessung oder Schweißnahtprüfungen an abgehangenen Rohrleitung an industriellen Anlagen. Gerne helfen wir Ihnen bei der Planung und Durchführung von Messungen aller Art.

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