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Als zertifizierter FROSIO Level III Experte habe ich in meiner langjährigen Berufserfahrung immer wieder spannende und neue Anwendungsfelder für spezifische Inspektionen erlebt.  Hier teile ich meine Erfahrungen, denn der gezielte Einsatz von  von FROSIO Inspektoren leistet einen wertvollen Beitrag zur Langlebigkeit und Effizienz von Stahlkonstruktionen.

NDT - Zerstörungsfreie Prüfungsmethoden

ZfP-Tests werden so durchgeführt, dass die zukünftige Nützlichkeit oder Funktion des Objekts oder Materials nicht beeinträchtigt wird. Daher wird sie häufig als "zerstörungsfreie Prüfung" bezeichnet. NDT wird verwendet, um Bedingungen aufgrund von Verschleiß, Ermüdung, Korrosion, Beanspruchung oder anderen Faktoren zu erkennen, die die Zuverlässigkeit von Objekten oder Materialien beeinflussen. Es gibt eine große Anzahl von Standardmethoden (VT, MT, PT, ET, UT und RT) und eine Auswahl von Geräten, die in jeder Methode verwendet werden.

1. VT Optische Überprüfung

Anwendungen:

Visuelle Tests werden normalerweise mit bloßem Auge oder mit Lupen mit bis zu 7-facher Vergrößerung durchgeführt. In Zweifelsfällen und im Zuge der technischen Diagnostik können Lupen mit bis zu 20-facher Vergrößerung eingesetzt werden. Vor der visuellen Prüfung sollte die Oberfläche des Materials im Kontrollbereich von Rost, Zunder, Schmutz, Farbe, Öl, Metallspray und anderen Verunreinigungen gereinigt werden, die eine Inspektion verhindern.

Vorteile:

  • Günstig und effizient
  • Wenig bis gar keine Ausrüstung erforderlich.
  • Einfach zu erlernen
  • Tragbar
  • Minimale Teilevorbereitung.

2. MT Magnetprüfung

Anwendungen:

Kann auf allen Materialien verwendet werden, die magnetisiert werden können. Erkennt Defekte in ferromagnetischen Materialien wie Poren, Risse und Einschlüsse in der Oberfläche oder direkt unter der Oberfläche. Es gibt Anforderungen an die Beleuchtung, und die Methode wird mit schwarzem, weißem oder fluoreszierendem Design durchgeführt. Fluoreszenz wird typischerweise für bearbeitete Bereiche verwendet.

Vorteile:

  • Sehr empfindliche Methode, die kleine Indikationen aufdeckt
  • Ergebnis liegt sofort vor
  • Tragbare Inspektionsgeräte

3. PT Eindringprüfung

Anwendungen:

Alle nicht porösen Materialien haben eine absorbierende oder raue Oberfläche. Durchdringende Flüssigkeit wird auf die Oberfläche aufgetragen und zieht Defekte in der Oberfläche des Materials auf. Die Flüssigkeit sollte dann eine Weile wirken, bevor die Oberfläche sorgfältig gereinigt wird. Ein absorbierendes Pulver extrahiert die eingedrungene Flüssigkeit aus Defekten in der Oberfläche und visualisiert die Defekte und ihre Größe. Das Verfahren kann typischerweise als farbiges oder fluoreszierendes Design durchgeführt werden und zeigt nur Defekte auf, die die Oberfläche des Materials brechen.

Leistungen:

  • Sehr empfindlich gegen Oberflächenrisse
  • Ergebnis liegt sofort vor
  • Tragbare Inspektionsgeräte

4. ET Wirbelstromtest

Anwendungen:

Das Verfahren wird bei elektrisch leitenden Materialien mit lackierten Oberflächen angewendet. Eine Sonde wird über das zu inspizierende Objekt geführt und ein elektromagnetisches Feld gebildet, das Risse auf und unter der Oberfläche erkennt. Das Verfahren kann verwendet werden, um die Dicke von Beschichtungen wie Farbe oder dergleichen zu messen.

Vorteile:

  • Saubere Methode
  • Empfindlich gegen kleine Risse
  • Ergebnis sofort
  • Tragbare Inspektionsgeräte

5. UT Ultraleichtes Testen

Anwendungen:

Die Ultraschallprüfung ist eine volumetrische Methode und zeigt Fehler in der Tiefe des zu prüfenden Materials. Die Oberfläche kann lackiert oder unbehandelt sein. Das Prinzip basiert auf der Verwendung einer Sonde oder eines Schallkopfes, um einen Schallimpuls / ein Schallsignal in das Material zu senden, das sich wiederum in Defekten widerspiegelt. Die Tiefe des Defekts wird abgelesen und zeigt die Größe des Defekts in mehreren Messungen an. Mit dieser Methode werden Dicken, Laminierungsfehler (Schichtung), Volumenfehler wie Poren und Schlacke sowie Verbindungsfehler und Risse in Schweißnähten gemessen.

Vorteile:

  • Findet Laminierung / Schichtung im Material
  • Zeigt Einschlüsse im Material und in der Schweißnaht
  • Ergebnis sofort
  • Tragbare Inspektionsgeräte

6. RT Radiographietest

Anwendungen:

Die Methode wird bei allen Materialien angewendet und verwendet einen Röntgenstrahl, um ein Material zu durchdringen. Die Strahlen, die das Material durchdringen, werden abhängig von der Dichte und Dicke des Materials absorbiert. Die durchdringenden Strahlen werden in einer Datei registriert, die bei ihrer Entwicklung Form- und Größenfehler aufweist.

Vorteile:

  • Dokumentiert durch Schwärzen auf Film
  • Sehr gut bei Untersieden in der Materialstärke und -dichte
  • Erkennt Oberflächenfehler wie Risse, Randwunden und Poren
  • Tragbare Inspektionsgeräte

Haltbarkeit von Stahlkonstruktionen

von | Jan 10, 2021

Auch hier gilt: Vorbeugen ist besser als heilen

Oberflächenbehandlung – eine übersehene NDT-Disziplin? Der Stellenwert von qualitativ hochwertiger Oberflächenbehandlung wird immer bedeutender.  Denn der nachträgliche Kostenaufwand zur Herstellung einer fachgerechten und wirksamen Korrosionsschutzbeschichtung wird hauptsächlich durch sehr teure Reparaturen, die durch Inspektion und Reparatur vor der Installation hätten vermieden werden können, verursacht.

Wenn Sie beispielsweise den Lack an einer Offshore-Windkraftanlage reparieren müssen, wird dies allein aufgrund der “schwierigen” örtlichen und konstruktiven Lage sowie den Wetterbedingungen schnell zu einer kostspieligen Angelegenheit. Warum Oberflächenbehandlung? Die Oberflächenbehandlung wird fast ausschließlich durchgeführt, um die Lebensdauer von Bau- oder Konstruktionselementen zu verlängern. Sie kann aber auch eine dekorative oder funktionale Bedeutung haben, z. B. glatte Schiffsfarbe, die die Reibung und die Verschmutzung verringert. Der heute vorherrschende Teil der Oberflächenbehandlung ist entweder die Lackierung oder die Feuerverzinkung.

Entscheide die Lebensdauer

Bevor Sie mit einer Oberflächenbehandlung beginnen, ist es wichtig, dass Sie sich überlegen, wie lange die anvisierte Lebensdauer der Konstruktion ist und in welcher Atmosphärischer Umgebung sich das Objekt befindet. Zu diesem Zweck gibt es im Standard-DS  eine große Hilfe, nämlich die DIN EN ISO 12944, Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen. Die Norm definiert atmosphärische Korrosionskategorien sowie die Haltbarkeit verschiedener Lacksysteme. Die atmosphärischen Korrosionskategorien beschreiben die Korrosivität verschiedener typischer Umgebungen und reichen von C1-sehr niedrig (beheizter Raum) bis C5-M sehr hoch (Offshore).

Definition von Haltbarkeit

Haltbarkeit ist ein Fachbegriff, der als der Zeitraum definiert wird, in dem ein System nicht gewartet werden muss. Die Haltbarkeit ist entweder niedrig (2-5 Jahre), mittel (5-15 Jahre) oder hoch (> 15 Jahre).

Eignung und Rahmen

Es sollte darauf geachtet werden, dass der Stahl für die Oberflächenbehandlung geeignet ist. Beim Feuerverzinken ist der Siliziumgehalt des Stahls entscheidend für die Schichtdicke sowie die Qualität und Eigenschaften des Zinks. Es ist daher wichtig, dass festgelegt wird, dass der Stahl feuerverzinkt werden kann. Sehr rostige Stähle lassen sich nur schwer ausreichend sandstrahlen.  Es sollte darauf geachtet werden, dass der Stahl für den Oberflächenschutz geeignet ist.

Die physikalische Eigenschaften des Objektes und der Umgebung ist ebenfalls ein wichtiges Thema. Sowohl für die Gesundheit des Applikateurs als auch für das Korrosionsschutzsystem selbst. Diese muss normalerweise in trockener Umgebung aufgetragen werden. In unseren Breiten ist es fast unmöglich, im Winter fachgerecht zu beschichten, ohne dass die Arbeiten in einem geschützten Raum, der beheizt und belüftetet wird, ausgeführt werden. Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, ist es ratsam, das zu bearbeitende Objekt während des gesamten Prozesses durch einen FROSIO Inspektor zu überwachen. Sobald der Arbeitsablauf beendet ist, können keine Mängel durch die Vorbehandlung entstanden sein. Mängel erscheinen in der Regel nur, wenn die Oberflächenveredlung vor Beendigung fehlschlägt. Stellen Sie bereits vor dem Beginn der Strahlarbeiten sicher, dass der Stahl den korrosionsschutztechnischen Anforderungen entspricht. D.h., dass alle scharfen Kanten abgerundet sind und die Schweißnähte frei von Schweißspritzern und Poren sind. Andernfalls kommt es zu sehr ungleichmäßigen Farbschichtdicken mit unter zur Unterbeschichtung in diesen Bereichen. Fett- und Ölrückstände müssen ebenfalls , z. B. mit Verdünner entfernt werden, da sie sonst Probleme durch z.B. schlechter Haftung bei dem späteren Farbaufbau und dem evtl. Adhäsionstest verursachen werden.

Laufende Kontrolle auf dem Weg

Nach der Oberflächenvorbehandlung durch Sandstrahlen werden Sauberkeit und Rauheit geprüft. Die Reinheit wird visuell gemäß ISO 8501-1 überprüft, die Referenzfotos von sandgestrahlten Stahlrohlingen enthält. Die Rauheit kann visuell mit einem ISO-Komparator gemäß ISO 8503-2 überprüft werden. Hierbei handelt es sich um eine Referenzstahlplatte mit gestrahlten Oberflächen, die mit dem aktuellen Objekt verglichen wird. Es gibt auch verschiedene andere Methoden zur Messung der Rauheit. Bei der Überprüfung mit einem entsprechenden Rauhigkeitsmeßgerät sollte nur sicher gestellt sein, dass das entsprechende Gerät richtig kalibriert worden ist. Ein Beispiel für eine unzureichende Oberflächenvorbehandlung ist z.B.  zu erkennen, wenn sich die Farbe nach dem Beschichten in großen Flocken ablöst. Farbe haftet im Allgemeinen schlecht auf unreinen und glatten Stahloberflächen. Die Schichtdicke jeder Farbschicht wird mit einem Schichtdickenmesser überprüft. Die Anzahl der Messungen sollte mindestens 1 Messung pro Quadratmeter betragen. Darüber hinaus ist eine allgemeine Sichtprüfung der fertigen Oberfläche der Bauteile unerlässlich. Das Lacksystem darf keine Poren, Blasen, Risse oder andere Defekte aufweisen, die die Lebensdauer beeinträchtigen könnten. Normalerweise kann man jedoch Tropfen und Farbunterschiede akzeptieren, da diese eine rein kosmetische Bedeutung haben.

Inspektorentraining

Um die Oberflächenbehandlung von Anfang bis Ende zu kontrollieren, können Lackinspektoren gemäß der norwegischen Ausbildung FROSIO geschult werden. Die Schulung ergibt sich aus dem Bedarf der norwegischen Ölindustrie an qualifizierten Inspektoren und entspricht dem norwegischen Standard NS476. Ebenso gibt es den amerikanischen NACE-Beschichtungsinspektor, der in Europa nicht so verbreitet ist.

Als Fazit bleibt:

Kontrolle ist billiger als Reparatur

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