Automatic ultrasonic inspection of pipeline welds: Fid-Bau Portal

Automatic ultrasonic inspection of pipeline welds

Sterke, A. de

Von den zur Verfuegung stehenden Verfahren zur Pruefung von Rundnaehten an Grossrohren (Pipelines) gewinnt die Ultraschallpruefung zunehmend an Bedeutung, weil innere Fehler und andere planare Fehler mit grosser Sicherheit nachgewiesen werden koennen. Speziell in Deutschland werden heute 70% aller derartigen Schweissnaehte vor Ort manuell mit Ultraschall und nur 30% radiografisch geprueft und abgenommen. Die manuelle Pruefung ist jedoch in subjektiver Weise stark vom Pruefer abhaengig. Durch Mechanisierung koennen Pruefzuverlaessigkeit und geschwindigkeit verbessert werden, eine rechnergesteuerte Auswertung der Ergebnisse bringt weitere Vorteile. Um alle Anforderungen an Empfindlichkeit, Aufloesungsvermoegen und Anzeigegenauigkeit zu erfuellen, ist eine Teilung der Schweissnaht bei der Pruefung in einzelne Volumenelemente notwendig, die separat geprueft und dann zu einem vollstaendigen Bild des gesamten Schweissbereichs zusammengesetzt werden. Durch Verwendung von zwei Mehrkristallpruefkoepfen kann die Naht sowohl durch ein Impulsechoverfahren von beiden Seiten gleichzeitig als auch durch ein Durchschallverfahren geprueft werden. Die Diskriminierung von Fehlsignalen wird erlaeutert. Die im Detail beschriebene Ultraschall-Pruefanlage mit Wasserkopplung ('Rotoscan') kann mit 32 Einzelsystemen (in vier paarweise um 180 Grad versetzten Mehrfachpruefkoepfen) in Parallelschaltung betrieben werden. Sie ist speziell fuer die Pruefung von Rohren unter rauhen Wetterbedingungen an Bord von Schiffen bei der Verlegung von Unterwasser-Pipelines geeignet. Die Pruefzeit betraegt 30 s fuer ein Rohr mit 0,5 m Dmr. Der elektronische Teil der Anlage besteht aus dem Vielkanal-Ultraschallsystem ('Sonolog'), der Kontrolleinheit, einem Mikrorechner und einem 20-Kanal-Schreiber. Anhand eines Beispiels wird der Nachweis von verschiedenartigen Fehlern im kritischen Bereich der Naht, der Wurzel, und deren Diskriminierung beschrieben. Das System erfordert vor Inbetriebnahme eine sorgfaeltige Anpassung an die jeweilige Schweissnahtgeometrie einschl. einer Kompensation von Wanddickenunterschieden. Praktische Erfahrungen bei der Pruefung von Rundnaehten an Rohren mit 0,5 und 0,76 m Durchmesser und Wanddicken bis 9 mm und typische dabei gefundene Fehler werden erlaeutert.