Roboterwerkzeug für die Inspektion nicht molchbarer Rohrleitungen mit geführten Langstreckenultraschallwellen
Pipelines übernehmen für die Länder und deren Bürger wichtige Funktionen. Sie stellen außerdem seitens der Eigentümer eine bedeutende Investition dar, die typischerweise spezialisierte Verteilungsunternehmen mit begrenztem technischen und ingenieurwissenschaftlichen Know-how sind. Wartung und Inspektion gestalten sich kompliziert, so dass man Roboter, sogenannte Molche, durch die Rohre schickt, wo sie verschiedene Maßnahmen durchführen. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts PIGWAVES (In-line service for internal inspection of unpiggable buried oil pipelines using long range ultrasound guided waves in fifty metre segments) entwickelten Forscher Molche mit Langstreckenultraschallprüftechnik (Long-Range Ultrasonic Testing, LRUT), bei der geführte Wellen genutzt werden. Mit ihnen kann man schnellere, kostengünstigere und genauere Gesamtvolumenprüfungen in Rohrsegmenten von etwa 50 m Länge durchführen. PIGWAVES befasste sich mit der Notwendigkeit, ein Inspektionswerkzeug für die zerstörungsfreie Inspektion bei laufendem Betrieb von nicht molchbaren Pipelines zu entwickeln, das gleichzeitig bestehende Methoden zur Prüfung von molchbaren Rohrleitungen ersetzt. Dies wird die Datenspeicherzeit um ein Vielfaches verringern und so eine höhere (Roboter)-Prüfgeschwindigkeit und eine viel schnellere Verfügbarkeit der Prüfergebnisse nach Rückkehr der Roboter ermöglichen. Das PIGWAVES-System besteht aus einem voll ausgestatteten und unabhängigen Roboter für die zerstörungsfreie Inspektion, der sich für Rohrleitungen für Flüssigkeiten, insbesondere Öl, eignet. Der PIGWAVES-Roboter schwimmt in der Pipeline in einem Nichtinspektionsmodus hinab. Alle 50 m fährt der Roboter einen Sondenring aus und hält sich im Rohr fest. Der Ring nutzt die LRUT-Technologie, um die umlaufende und axiale Rohrkorrosion sowie Risse abzubilden. Er kann den Bereich in wenigen Millisekunden prüfen und reduziert die gespeicherte Datenmenge um mehrere Größenordnungen. Das Robotersystem wurde so konstruiert, dass es Dellen, scharfe Kurven, Schutt, Ventile und sich verändernde Rohrdurchmesser passieren kann. Der fortschrittliche Roboter-Crawler von PIGWAVES kann Leitungen inspizieren, die für herkömmliche intelligente Molche oft nicht zugänglich sind. Da er im Durchmesser etwa 60% kleiner ist als herkömmliche Pipelines, kann er komplexe Rohrgeometrien durchqueren. Um Kollisionen mit den Rohrwänden zu vermeiden, besitzt der Roboter eine Reihe von Radmodulen, die ihren Durchmesser anpassen können und den Roboter immer in der Mitte des Rohres halten können. Auch ein Bremssystem wurde installiert, um den Roboter vor der Durchführung einer neuen Messung in der Rohrleitung anzuhalten. Ein weiteres wichtiges Merkmal des Systems sind neutrale schwimmfähige Roboter, die sich durch die Rohrleitung bewegen können, um kostengünstige und schnelle Inspektionen trotz vorhandener Hindernisse, engen Kurven oder langsamer Strömung durchführen können. Außerdem reduzieren die Sonden alle 40 bis 60 Meter die Messzeit. Weitere Vorteile sind eine schnellere Analyse durch die Verwendung von LRUT, da die Daten von langen Rohren auf einem kleinen Roboter gespeichert werden können. Durch die drahtlose Kommunikation in der Rohrleitung kennt der Operator außerdem die genaue Position des Roboters. Die Art von Schäden ist ebenso identifizierbar wie eine Ausdünnung der Wand von mehr als 10%. Der PIGWAVES-Robotermolch wird auf diese Weise erwartungsgemäß erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit der EU-Rohrleitungsinfrastruktur und die Sicherheit der transportierten Produkte haben. Nebeneffekt wird die Förderung der Pipelinenutzung als Alternative zum Fahrzeugtransport sein, was zu einer reduzierten Schadstoffemission beiträgt.
Schlüsselbegriffe
Rohrleitungen, Fluide, Robotermolche, PIGWAVES, Langstreckenultraschallprüfung, geführte Wellen
