Wirbelstromprüfung auf Risse und AD-Messung mit Mehrkanal-Lasertechnik
Das von uns entwickelte Wirbelstrom- und Dimensionsmesssystem LEO-SCAN (LEO = Laser Eddy-Current Outside) ist seit über 20 Jahren erfolgreich im Einsatz. Die Wirbelstromsonden wurden von MP eigens für die Reformerrohrprüfung entwickelt, wobei Rohrwandstärken von bis zu 23 mm vollständig durchdrungen werden können. Das System wurde für den Einsatz bei sämtlichen gängigen Schleudergusslegierungen getestet. Im Gegensatz zu standardmäßigen Wirbelstromprüfsystemen erzeugen die leistungsstarken Sonden von MP ein Magnetfeld, das das Rohrmaterial vollständig durchdringt. Wichtigste Anforderung bei dieser Rohrart ist die Prüfung der inneren Rohrwandung auf mikroskopisch feine Haarrisse und größere Risse. Ein weiteres Muss ist die Wiederholbarkeit der Testergebnisse von Prüfung zu Prüfung, auch über mehrere Jahre hinweg. Da die Wirbelstromsonden kein Überträgermedium erfordern und elektronisch betrieben werden, sind die Messwerte von einer Prüfung zur nächsten vollständig wiederholbar.
Szenarien
Rohrschäden können in drei verschiedenen Szenarien auftreten:
- Große Risse ohne Rohraufweitung oder Kriechdehnung (Creep)
- Rohraufweitung oder Kriechdehnung (Creep) in Kombination mit Rissen
- Signifikante Rohraufweitung oder Kriechdehnung (Creep), ohne dass Risse entstanden sind
Die Art der Rohrschäden hängt von den Prozessbedingungen, Störungsbedingungen und Zyklen ab. Der in weiten Teilen vorherrschende Schadensmechanismus ist die Kriechdehnung (Creep).
Gleichzeitig mit der Wirbelstromprüfung auf Risse erfolgt die geometrische Vermessung mit bis zu vier Lasern. Durch den Einsatz der Lasermesstechnik wird eine hohe Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit gewährleistet. Die geometrische Durchmessermessung wird als Sekundärverfahren zur Ermittlung der normalen Kriechdehnung (Creep) sowie der Bedingungen verwendet, die wahrscheinlich zu den Schäden geführt haben. Zu einer Rissbildung kann es auch ohne Durchmesserwachstum kommen. Umgekehrt kann der Durchmesser signifikant zunehmen, ohne dass Risse entstehen. Eine Rissbildung ohne Durchmesserwachstum wird in der Regel durch Betriebsstörungen verursacht und als beschleunigte Kriechdehnung (Accelerated Creep) bezeichnet. Betriebsstörungen können darüber hinaus Temperaturschocks auslösen, die zu schwerwiegenden Rohrausfällen führen können.
Das gesamte Prüfsystem ist auf einem speziell von MP konzipierten und konstruierten Rohrcrawler montiert. Die besondere konstruktive Gestaltung des Rohrprüfgerätes ermöglicht ein Abscannen vom Reformerboden bis zu Decke oder Bogen, wobei Prozessgas-Sammlerleitungen unterfahren werden. Die Sonden und Laser sind dabei am unteren Rand des Crawlers positioniert, sodass Messungen in den kritischen unteren Bereichen von Dampf-Methan-Reformern mit Abwärtsströmung durchgeführt werden können. Das Prüfsystem ist zudem so ausgelegt, dass Reformer mit sehr geringen Rohrabständen bis zu einem Abstand von nur 20 mm geprüft werden können. So können Reformer mit sehr engen Abständen zwischen den Rohren untersucht werden. Zur Prüfung von Reformern mit Aufwärtsströmung sind weitere konstruktive Ausführungen verfügbar. Die Inspektionszeit pro Rohr beträgt in der Regel weniger als zwei Minuten. Die Rohre können ohne vorherige Reinigung geprüft werden.
MIDREX-Rohre
Detektion von Rissen mittels Wirbelstromtechnik / Evaluierung der plastischen Verformung mittels Mehrkanal-Lasertechnik
Das MIDREX-Direktreduktionsverfahren wandelt Eisenerz in ein hochreines Produkt um, das bei der Herstellung von Stahl und Eisen sowie in der Gießereitechnik Anwendung findet.
Der Prozess in diesem Ofen (Reformer) verläuft in Aufwärtsrichtung. Der Rohrdurchmesser beträgt zwischen acht und zwölf Zoll. Zur Untersuchung der Rohre auf Risse wird ein von MP entwickeltes Wirbelstromverfahren eingesetzt. Eine Reinigung der Rohre ist auch bei größeren Mengen an Zunder auf den Rohroberflächen nicht notwendig. Integrierte mehrkanalige Lasersysteme messen exakt die plastische Verformung des Rohrs, die 10 % des Rohrdurchmessers und mehr betragen kann. Die Komponenten des automatisierten Prüfsystems sind speziell zur Untersuchung von MIDREX-Rohren ausgelegt, wobei die Richtung des Prozessstroms, Verzunderung, Zweistofflegierungen und große Durchmesser berücksichtigt werden. Ein Rohr kann in weniger als zwei Minuten exakt untersucht werden.