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Schweißnähte von Kunststoffrohren zerstörungsfrei prüfen

Polyethylen (PE) hat eine bessere Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Korrosion als Metalle zu bieten. Eine neue zerstörungsfreie Ultraschallprüftechnologie wird ein einfaches und kostengünstiges Prüfen von Rohrschweißverbindungen während der Herstellung, Installation und darüber hinaus ermöglichen.
Schweißnähte von Kunststoffrohren zerstörungsfrei prüfen
PE ist leicht, hat eine voraussichtlich lange Lebensdauer und ist leckagebeständig. Alle diese Faktoren senken die Installations- und Wartungskosten von Rohrleitungen und senken gleichzeitig die Umweltrisiken. Bis dato erforderte das Prüfen der Verbindungen in PE-Rohren die Entfernung der Schweißnaht zwecks mechanischer Prüfung oder Sichtkontrolle.
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Das EU-finanzierte Projekt TESTPEP entwickelte ein automatisiertes zerstörungsfreies Phased-Array-Ultraschallbewertungssystem. Es ermöglicht die volumetrische Analyse von Schweißnähten in PE-Rohren, entweder während der Produktion oder auch nachträglich. Dem Team gelang die Optimierung aller wichtiger Systemkomponenten und es charakterisierte die Ultraschallausbreitung sowohl für mitteldichte als auch hochdichte PE-Rohrmaterialien.
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Man entwickelte im Folgenden Prozeduren zum Einbringen von flachen Rissen und Partikelkontamination in Stumpfschweissnähte wie auch Elektrofusionsschweißnähte. Darauffolgend wurden zahlreiche Schweißnähte mit variablen Mängeln hergestellt, um Prüfverfahren und Fehlerannahmekriterien basierend auf kurzzeitiger und auch langzeitiger mechanischer Leistung zu entwickeln.

Die Forscher konzipierten und fertigten neuartige Phased-Array-Prüfköpfe und verschiedene Prüfkopfhalter und Befestigungsmechanismen für das modulare Abtastsystem an. Diese Einrichtungen sind zur Untersuchung von Schweißnähten in PE-Rohren mit Durchmessern von 180 bis 710 Millimetern geeignet.

Automatisierte Software analysiert die Prüfdaten, indem eine Darstellung der Schweißnaht erzeugt wird und die Resultate mit den Annahmekriterien verglichen werden. Der komplette Prototyp des Phased-Array-Ultraschallprüfsystems wurde im Labor, während der Fertigung und im Einsatz bewertet. Bei den der Bewertung dienenden Versuchen gelang dem System der erfolgreiche Nachweis sämtlicher hauptsächlicher Fehlertypen, an denen die europäische Kunststoffrohreindustrie Interesse bekundet hat.

Die ultraschallgestützte zerstörungsfreie TESTPEP-Technologie für Schweißnähte in Kunststoffrohren befriedigt den wichtigen Bedarf der Industrie an standardisierter Fehlererkennung und Abnahmekriterienfestlegung. Informationen über das Projekt sowie Broschüren, Zeitschriftenartikel, Konferenzbeiträge und Videos sind in Form von mehr als 25 Publikationen auf der Internetseite des Projekts zu finden. Mit der Kommerzialisierung wird man Undichtigkeiten, Störungen aufgrund von Reparaturen und die Umweltrisiken aufgrund von katastrophalen Ausfällen reduzieren können. Das zunehmende Vertrauen in den Einsatz von Kunststoffrohren wird zudem die Wettbewerbsposition der Kunststoffhersteller stärken.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Polyethylen, zerstörungsfreies Prüfen, Rohr, Schweißnaht, Phased-Array, Ultraschall, Volumenanalyse, Fehlerannahmekriterien, Sonde, Prototyp
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