EINLEITUNG

Die Wirbelstrominspektion gehört zu den zerstörungsfreien Prüfmethoden, die das Prinzip des Elektromagnetismus als Grundlage für die Durchführung von Untersuchungen nutzen Auf demselben Prinzip beruhen auch andere Methoden, wie Remote-Feldversuche (RFT), Streufluss und Barkhausenrauschen.

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ZIELKUNDEN
Wirbelstromprüfungen sind in allen Sektoren relevant, in denen Wärmeübertragungssysteme verwendet werden, einschließlich Petrochemie, Stromerzeugung, industrielle Klimaregelung und Branchen mit gewerblichen Heizanlagen.
DIE Applus+ DIENSTLEISTUNGEN
Wirbelströme entstehen durch den Prozess der elektromagnetischen Induktion. Wird an den Stromleiter, wie z. B. an Kupferdraht, Wechselstrom angelegt, entsteht im und um den Leiter herum ein Magnetfeld.
 
Es dehnt sich aus, wenn sich der Wechselstrom dem Maximalwert nähert, und fällt zusammen, wenn er auf null geht. Wird in die unmittelbare Nähe dieses sich ändernden Magnetfelds ein zweiter elektrischer Leiter gebracht, wird in diesen Strom induziert. Wirbelströme sind kreisförmig fließende, induzierte elektrische Ströme.
 
Sie sind nach "Wirbeln" benannt, wie jene, die sich bilden, wenn Flüssigkeiten oder Gase unter den richtigen Bedingungen kreisförmig Hindernisse umfließen. ID-Sonden (auch Bobbin#- oder Durchgangssonden#) werden in Hohlkörper wie z. B. Rohre eingesetzt, wo sie von innen nach außen inspizieren. Durch ihr Gehäuse bleibt die Sonde im Produkt zentriert und die Orientierung der Spule(n) zur Prüffläche relativ konstant.
 
Die Spulen werden meist um den Umfang der Sonde gewunden, damit diese in einem Arbeitsgang einen Bereich um den gesamten Umfang des Prüflings inspiziert.
 
Applus+ bietet fünf Inspektionsmethoden für Systeme mit Wärmetauscherrohren:
  • Wirbelstromprüfungen
  • RFT – Remote-Feldversuche
  • NFT – Nahfeldversuche (Finfan-Prüfung)
  • IRIS – Internes Rotationsprüfsystem.
  • MFT– Magnetische Streuflussprüfung
Die richtige Inspektionsmethode für Ihre Geräte richtet sich nach Ihrem Rohrmaterial und den spezifischen Inspektionsanforderungen. All unsere Teams sind für die Anwendung aller
 
Techniken ausgebildet, um für den umfassendsten möglichen Dienst ergänzende Inspektionen durchführen zu können. Die besten Teams in der Branche.
 
Applus+ sticht vor allem durch den hohen Schulungsgrad bei unseren Teams hervor, die effizient arbeiten und schnell berichten. Sie sind einzigartig in der Branche, denn sie bestehen aus: einem Team aus zwei, die Inspektion durchführenden Personen einem zusätzlichen Techniker, der vor Ort Ergebnisse analysiert Dadurch können wir normalerweise Folgendes bieten:
  • einen Erstbericht am Inspektionstag
  • einen Endbericht, der innerhalb von Tagen statt Wochen eintrifft
  • Gründliche Berichte mit umfassender Erläuterung.
Berichte sind immer nur dann nützlich, wenn der Kunde sie gänzlich versteht. So sorgt Applus+ dafür, dass unsere Kunden unsere Berichte verstehen:
  • Wir erklären die Erstberichte am Inspektionstag
  • Wir liefern einen Zeitrahmen für die Bereitstellung des Endberichts
  • Wir führen ein abschließendes Gespräch, um alle Fragen zu beantworten
  • Wir bei Applus+ wollen hervorragenden Service bieten und den Industriestandard übererfüllen.
HAUPTKUNDENVORTEILE
Die Wirbelstromprüfungen von Applus+ haben u. a. folgende Vorteile:
  • Höhere Inspektionsgeschwindigkeit bis ca. 18 m pro Minute
  • Differenzierung zwischen Fehlern des Innen- und Außendurchmessers
  • Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Testergebnisse
  • Erkennung schrittweiser Wandausdünnung und lokalisierter Fehler
  • Bereitstellung von Phasen- und Amplitudenangaben gleichermaßen
  • Inspektion von Rohren mit U-Krümmung mit bestimmten Radiusbegrenzungen
  • Dauerhafte Aufzeichnungen der Testergebnisse verfügbar
  • Genaue Identifizierung und Bewertung von Fehlern unter den Trägerplatten (Leitblechen) mittels Multifrequenztechniken
 
 
FORTGESCHRITTENE TECHNIKEN

Bei der Wechselstromfeldmessung (ACFM) handelt es sich um ein elektromagnetisches Verfahren, um Oberflächenrisse in Metallen aufzufinden und zu bemessen (Länge und Tiefe). Die Grundlage dieser Technik besteht darin, dass ein konstanter Wechselstrom in einer tangentialen Magnetspule, die von der Prüffläche entfernt ist, elektrische Ströme, die unidirektional gerichtet sind und eine gleichmäßige Stärke haben, in einem festgelegten Bereich unter der Magnetspule in die Musterfläche sendet. Liegen in diesem Bereich keine Fehler vor, sind diese elektrischen Ströme ungestört. Ist ein Riss vorhanden, so wird der gleichmäßige Strom gestört und der Strom fließt um die Enden herum und an der Rissoberfläche nach unten. Für die Überwachung des Geräts und die Anzeige der Ergebnisse wird ein Standard-PC verwendet. Bezüglich der Art, wie die Daten angezeigt werden, ist ACFM einzigartig.
 

RTD INCOTEST (INsulated COmponent TESTing) beruht auf dem Prinzip des gepulsten Wirbelstroms (PEC) und stellt ein zuverlässiges Verfahren für die Überwachung von Eisenrohren und -behältern durch deren Beschichtungen für Wärmedämmung und Schutz dar. 
Die tief gehende PEC-Technologie ist ein hervorragendes Verfahren zur Priorisierung weiterer Inspektionen. Bei dieser Technik erzeugt die sendende Spule Wirbelströme an der Oberfläche des Materials.
Bei der Diffusion erzeugen diese ein Magnetfeld, das von der empfangenden Spule in der Sonde erkannt wird. Die durchschnittliche verbleibende Wanddicke innerhalb des umgebenen Magnetfelds verhält sich proportional zur Abklingzeit des empfangenen Signals.
 

Die magnetische Streuflussprüfung (MFL) ist ein Rohrprüfverfahren, das vor allem für die schnelle Prüfung ferromagnetischer Rohre mit um diese gewickelten, nicht ferromagnetischen Waben – wie bei Luftkühlern – entwickelt wurde. 
Zwei starke Magnete erzeugen ein statisches Magnetfeld, das die Rohrwand auflädt (Abb. 1 ). Befindet sich ein Fehler (Lochkorrosion, Wanddickenabnahme usw.) zwischen den beiden Magneten, so wird der Magnetfluss in der Rohrwand gestört und eine geringe Flussmenge wird in das Innenrohr gestreut. Dieser Streufluss wird von den Spulen festgestellt, die zwischen den Magneten positioniert sind. 
Die Schwankung des Streuflusses induziert Strom in die Spulen und verursacht so eine Signalausgabe. Diese Signalausgabe kann verwendet werden, um Informationen über jede Wanddickenabnahme im Rohr zu liefern. Der magnetische Streufluss (MFL) wird vor allem bei der Inspektion von Luftkühlern angewandt, kann aber auch für die Inspektion von Glattrohren mit einem Durchmesser ab einem Zoll (2,5 cm) verwendet werden.
 

Die Fernfeldprüfung (Remote Field Testing, RFT) ist eines von mehreren elektromagnetischen Prüfverfahren, die häufig im Bereich der zerstörungsfreien Prüfungen angewandt werden.
 
Zu den weiteren elektromagnetischen Untersuchungsverfahren zählen magnetische Streuflussprüfung, herkömmliche Wirbelstromprüfung und Wechselstromfeldmessung. Die Fernfeldmessung wird mit der Wirbelstromprüfung verbunden und der Begriff „Fernfeld-Wirbelstromprüfung“ wird häufig bei der Beschreibung der Fernfeldprüfung verwendet.
 
Es gibt allerdings mehrere größere Unterschiede zwischen Wirbelstromprüfung und Fernfeldprüfung (RFT). Die RFT wird vorrangig eingesetzt, um ferromagnetische Rohrleitungen zu untersuchen, da die herkömmlichen Wirbelstromtechniken sich aufgrund des hohen Außenhauteffekts (skin effect) mit der Untersuchung der gesamten Rohrwanddicke aus ferromagnetischem Material schwertun.

Beispielsweise wären beim Einsatz herkömmlicher Wirbelstrom-Spulensensoren für die Untersuchung eines Stahlrohres mit einer Dicke von 10 mm (wie man sie in Wärmetauschern finden kann) Frequenzen von etwa 30 Hz erforderlich, um eine adäquate Durchdringung vom Innen- bis zum Außendurchmesser durch die Rohrwand zu erreichen.
 
Der Einsatz einer derart niedrigen Frequenz hat eine sehr geringe Empfindlichkeit bei der Fehlererkennung zur Folge. Der Grad der Durchdringung kann im Prinzip durch den Einsatz von Teilsättigungswirbelstromsonden, magnetisch vorgespannten Sonden und gepulsten Sättigungssonden gesteigert werden.

Aufgrund der großen Menge des vorhandenen Metalls und der potenziellen Durchlässigkeitsschwankungen innerhalb des Produkts sind diese spezialisierten Wirbelstromsonden jedoch weiterhin in ihren Inspektionsfähigkeiten beschränkt.
  
Die Schwierigkeiten, denen man bei der Prüfung ferromagnetischer Rohre begegnet, können durch den Einsatz des Fernfeldprüfungsverfahrens beträchtlich abgemildert werden. Das RFT-Verfahren hat den Vorteil, dass es fast gleiche Erkennungsempfindlichkeiten sowohl an den Außen- als auch an den Innenflächen eines ferromagnetischen Rohres ermöglicht.
 
Das Verfahren ist hochempfindlich bezüglich Schwankungen bei der Wanddicke, aber weniger empfindlich, was Füllgradänderungen zwischen Spule und Rohr betrifft.
 
Das RFT-Verfahren kann eingesetzt werden, um jegliche leitenden Rohrprodukte zu untersuchen, wird aber allgemein als weniger empfindlich im Vergleich zu herkömmlichen Wirbelstrom-Techniken erachtet, wenn es um die Inspektion nicht ferrromagnetischer Stoffe geht.  Die Nahfeldprüftechnik (NFT) ist eine schnelle und kostensparende Lösung, die speziell für die Untersuchung von Fin-Fan-Rohrleitungen aus Kohlenstoffstahl vorgesehen ist.
 
Diese neuartige Technologie verwendet einen einfachen Driver-Pickup-Wirbelstromsondenaufbau, der eine sehr einfache Signalanalyse bietet.  Das NFT-Verfahren ist speziell für die Erkennung von interner Korrosion, Erosion oder Lochkorrosion in Kohlenstoffstahlrohren geeignet.
 
Die NFT-Sonden messen Abhebung oder „Füllfaktor“ (fill factor) und wandeln diese in amplitudenbasierte Signale um (keine Phasenanalyse). Da die Wirbelstromdurchdringung auf die Innenfläche des Rohres beschränkt ist, werden die NFT-Sonden nicht von der Wabengeometrie an der Außenseite des Rohres beeinflusst.